Загальні відомості
ВИМІРЮВАННЯ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ РЕЧОВИН
Вимірювання хімічного складу і концентрації речовин широко використовують для контролю технологічних процесів, у хімічних, біологічних, геологічних дослідженнях, медицині, сільському господарстві та інших галузях. Діапазон вимірюваних концентрацій дуже широкий. Наприклад, щоб уникнути дії деяких газів на здоров'я людини, необхідно контролювати об'ємну концентрацію в межах 10-5...10-6 %, а при виробництві хімічно чистих металів і напівпровідників необхідно визначати домішки концентрацією до 10-10 %. Останнім часом у зв’язку з розвитком екології особливого значення набувають прилади для контролю чистоти біологічного середовища землі, води, повітря. Разом з тим для вимірювань вологості та концентрації ряду чистих речовин необхідні пристрої з верхньою межею вимірювання 100 %.
Різноманітність досліджуваних речовин, широкий діапазон вимірюваних концентрацій, складність і велика різноманітність умов вимірювання зумовили створення великої кількості найрізноманітніших методів і приладів для аналітичних вимірювань (аналізу хімічного складу і концентрації). Це електрохімічні, іонізаційні, теплові та термомагнітні, спектрометричні, а також комбіновані методи.
Треба відзначити, що для аналітичних досліджень характерна сильна залежність результатів вимірювань від загального складу речовини, її агрегатного стану, зовнішніх умов. Ці чинники особливо впливають на точність результату вимірювань тих методів, які базуються на використанні інтегральних властивостей речовин, як, наприклад, електропровідність, теплопровідність, магнітна проникність.
Сьогодні найширше розповсюджені селективні, комбіновані та багатопараметричні методи, які дають змогу аналізувати багатокомпонентні речовини. Селективні методи, на відміну від інтегральних, дають можливість перейти від вимірювання властивостей речовин загалом до визначення окремих їх компонентів. Особливо перспективними є деякі із спектрометричних методів, зокрема методи, засновані на використанні внутріатомних і ядерних явищ, що не залежать від дії зовнішніх чинників.
Для дослідження багатокомпонентних речовин найчастіше використовуються комбіновані методи, зокрема мас-спектрометричні, хроматографічні.
Розглянемо деякі найпоширеніші електричні методи аналізу речовин і відповідні засоби вимірювання хімічного складу і концентрації.