Konduktometria -metoda elektroanalityczna oparta na pomiarze przewodności elektrolitów, zmieniającej się wraz ze zmianą stężenia jonów.
Pomiarów przewodności roztworu dokonuje się za pomocą konduktometrów. Na podstawie tych wyników określa się stężenie badanego roztworu w odniesieniu do danych wzorcowych. Inną możliwością zastosowania tej metody jest miareczkowanie konduktometryczne, gdzie na podstawie zmiany przewodności ustala się punkt końcowy miareczkowania.
W miareczkowaniu wykorzystuje się prąd zmienny, ponieważ zabezpiecza on elektrody przed polaryzacją, a roztwór przed elektrolizą.
-grupa metod:
elektrochemiczna niespecyficzna
-prawa:
ohma R=U/I
efekt tunelowy
prawa kirchoffa I=I1+I2
-aparatura:
mostek wheatsona
-metoda :
ilościowa
-zakres stosowalności
od 0 czyli ultraczystej wody do wszystkich zanieczyszczeń
pH-metr - urządzenie służące do pomiaru pH analizowanych substancji chemicznych.
Większość pH-metrów to w istocie mierniki potencjału, w których pH ustala się na podstawie pomiaru siły elektromotorycznej (SEM) ogniwa utworzonego z elektrody wskaźnikowej (zanurzonej w roztworze badanym) i elektrody porównawczej (zanurzonej w roztworze wzorcowym o znanym pH). Ogniwa te są zwykle połączone z elektronicznym woltomierzem o dużej czułości, który automatycznie przelicza zmierzoną SEM ogniwa na skalę pH, zgodnie z dostosowanym do warunków pomiaru równaniem Nernsta[1]
gdzie: E = zmierzona SEM ogniwa, E0 = potencjał elektrody wzorcowej, R = stała gazowa, T = temperatura w skali Kelvina, F = stała Faradaya
Polarografia - część woltamperometrii, elektrochemiczna metoda analityczna polegająca na przyłożeniu liniowo wzrastającegopotencjału elektrycznego do kroplowej elektrody rtęciowej będącej elektrodą pracującą z cyklicznie odnawianą się w trakcie pomiaru powierzchnią i rejestracji natężenia prądu płynącego przez nią. Wartość natężenia prądu jest proporcjonalna do stężenia obecnej wroztworze substancji ulegającej utlenieniu lub redukcji. Krzywa zależności natężenia prądu od liniowo rosnącego potencjału, rejestrowana za pomocą aparatu zwanego polarografem, w postaci tzw. krzywej polarograficznej, pozwala zidentyfikować substancję badaną i określić jej stężenie.
-grupa metod:
elektrochemiczna specyficzna
-prawa:
faradaya 1. m = Q·k = I·t·k 2.
-aparatura:
-metoda :
ilościowa
-zakres stosowalności:
Za pomocą polarografii można także wyznaczać stałe nietrwałości jonów kompleksowych oraz badać kinetykę procesów elektrodowych
WIDMO FAL ELEKTROMAGNETCZNYCH
Fale elektromagnetyczne można podzielić ze względu na częstotliwość lub długość, taki podział nazywa się widmem fal elektromagnetycznych. Obejmuje ono fale radiowe, mikrofale, promieniowanie podczerwone, światło widzialne, promieniowanie nadfioletowe, promieniowanie rentgenowskie, promieniowania gamma.
Zakresy poszczególnych rodzajów promieniowania nie mają wyraźnych i ostrych granic. Niektóre z nich wzajemnie zachodzą na siebie. Dzieje się tak np. w zakresie promieniowania nadfioletowego i rentgenowskiego czy też promieniowania podczerwonego i promieniowania radiowego.
Fale elektromagnetyczne wypełniają otaczającą nas przestrzeń, my jednak zauważamy jedynie fale z małego zakresu widma tzw. światło widzialne
Kwant energii - porcja energii jaką może pochłonąć lub jaką może przekazać układ w pojedynczym akcie oddziaływania z innym układem (np. atom z fotonem).
W fizyce klasycznej energia może być wymieniana w dowolnych porcjach, w mechanice kwantowej mikroukłady mogą wymieniać energię tylko w porcjach o dozwolonej wielkości. Ponieważ w większości procesów fizycznych w większej skali, kwanty energii są bardzo małe w porównaniu z całkowitą wymienianą energią
Liczba falowa
W spektroskopii liczbą falową
nazywa się często odwrotność długości fali:
.
Wówczas dla odróżnienia liczbę falową używaną w równaniu fali nazywa się kątową liczbą falową.
Przedstawienie widma absorpcji lub widma emisji w jednostkach liczb falowych jest wygodniejsze, ponieważ skala ta jest proporcjonalna do energii i z widm możemy bezpośrednio odczytać informację o rozkładzie (odległościach w jednostkach energii) stanów elektronowych.
Mikroskop optyczny - rodzaj mikroskopu, w którym do generowania powiększonego obrazu badanego przedmiotu wykorzystywane jest światło przechodzące przez specjalny układ optyczny składający się zazwyczaj z zestawu od kilku do kilkunastu soczewek optycznych.
Ograniczenia mikroskopu optycznego :
Rozdzielczość optyczna zależy głównie od zastosowanych obiektywów i posiada ograniczenia związane z prawami fizyki.
Ograniczeniem jest zakres długości fal światła widzialnego przez człowieka a nie możliwości konstrukcyjnych mikroskopu.
Prawo załamania światła:
gdy światło przechodzi z ośrodka o współczynniku załamania n1 do ośrodka o współczynniku załamania n2 to stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest równy stosunkowi współczynników załamania światła
Atomowa Spektrometria Absorpcyjna (ASA)- technika analityczna pozwalająca na oznaczanie pierwiastków chemicznych (przede wszystkim metali) w próbkach ciekłych, stałych i gazowych. Zasada pomiaru opiera się na zjawisku absorpcji promieniowania o specyficznej długości fali przez wolne atomy metali.
Procedura pomiarowa polega na wprowadzeniu próbki do aparatu atomizerem, pomiarze absorbancji i obliczeniu na jej podstawie stężenia. ASA jest metodą wymagającą wykonania krzywej wzorcowej przed przystąpieniem do pomiarów. Niezbędne jest również posiadanie odpowiedniej lampy dla każdego oznaczanego pierwiastka.
XRD
Prawo braggów - Kiedy promieniowanie rentgenowskie pada na kryształ, na każdym jego atomie dochodzi do dyfrakcji. Warunek Bragga zakłada odbicie od płaszczyzn na których układają się atomy kryształu. Przy znanych odległościach międzypłaszczyznowych i długości fali prawo Bragga określa kąt, pod jakim musi padać fala, aby nastąpiła interferencja konstruktywna (wzmocnienie). Oznacza to, że promienie rentgenowskie padające na kryształ dają maksima promieniowania ugiętego tylko pod pewnymi kątami padania.
2 dhkl sinΘ = n λ
d - odległość międzypłaszczyznowa
Θ - kąt odbicia
n - numer odbicia (n=1)
λ - długość fali
metody XRD ze względu na użyte promieniowanie:
- Lauego
-obracanego kryształy
-goniometryczna
-Debye'a-Scherera
DSH (Metoda proszkowa Debey`a - Scherrera-Hulla)
Obiektem badań jest tutaj próbka, w której znajduje się bardzo wiele krystalitów o wymiarach rzędu 0,5 μm Krystality te ułożone są bezładnie względem padającej wiązki. Dzięki takiemu ułożeniu kąt padanie promieni na poszczególne krystality jest różny. Padająca wiązka odbija się tylko od tych ziaren , których płaszczyzny sieciowe ustawione osą pod odpowiednim kątem.
Refleksy uzyskane tą metodą zarejestrowane są na błonie fotograficznej zwanej debajogramem. Rejestracja ta może zachodzić na płaskiej lub cylindrycznej błonie fotograficznej
EPR
czynnik g - Parametr g zawiera informacje o naturze wiązań pomiędzy elektronami i cząsteczką oraz o strukturze elektronowej cząsteczki , Parametr g jest jak odcisk palca cząsteczki
Warunek rezonansu
Wartość efektu Zeemana jest znacznie większa (o dwa/trzy rzędy wielkości) w porównaniu do oddziaływań nadsubtelnych , dlatego można je traktować jako perturbacje Dlatego warunek rezonansu hν = gβB0 + hAmI
XPS
Metoda XPS jest to odmiana spektroskopii elektronowej, polegająca na analizie rozkładu energii kinetycznej fotoelektronów emitowanych w wyniku wzbudzenia próbki promieniowaniem rentgenowskim z miękkiego zakresu
co badamy :
Związki nieorganiczne, stopy metali, półprzewodniki, polimery, czyste pierwiastki, katalizatory, szkła, ceramika, farby, papiery, części roślin, kości człowieka oraz implanty, biomateriały, lepkie oleje