Все о олимпиадах - зачем нужны, что дают, где найти? | Химия ЕГЭ | Умскул (Може 2024)
Приготвяне на проби, в аналитичната химия, процесите, при които представително парче материал се извлича от по-голямо количество и се подготвя за анализ. Вземането на проби и подготовката на проби имат уникално значение и особено значение, когато се прилагат в областта на аналитичната химия. Аналитичната химия във всичките й разнообразни форми може да се разглежда като многоетапно начинание с фазата на измерване, но една връзка близо до края на веригата от операции. Тази верига започва с вземане на проби, съществен процес, който лежи в основата на всички последващи работи и придава значение на това, което в противен случай би било безсмислено упражнение.
Вземането на проби е от критично значение навсякъде, когато аналитичната химия има роля. Атмосферното вземане на проби от атмосферата се използва за предоставяне на аналитични данни за сезонни или други тенденции, които могат да бъдат свързани с естествени или обществени процеси. Например, степента на озоновата дупка в Антарктида и нейната връзка с употребата на флуоровъглерод са потвърдени по този начин. В близост до нивото на обектите за наблюдение се предоставят данни за оценка на качеството на въздуха, за разработване на стратегии за контрол на замърсяването и за прилагане на регулаторните норми. Кладенетите за наблюдение на подземните води се използват за вземане на проби от водоносни хоризонти, за да се гарантира качеството на водата. Реки и потоци се вземат за проби за проследяване на замърсяването от промишлеността, селското стопанство, канализацията и градовете. Океанът се взема за вземане на проби за изследване на бюджета на въглеродния цикъл за Земята, а хидротермалните отвори за морското дъно се вземат за проби, за да се получат улики за геохимия дълбоко в земната кора.
След внимателно вземане на проби следва аналитичната химия, която изучава други светове. Астронавтите Аполон, които изследвали Луната, били обучени в геоложки проби. Различни роботизирани сонди са взели проби от Марта и Колетата на Халей за автоматизирани анализи на борда. Сондата „Хайгенс“ на Европейската космическа агенция е взела проба на атмосферата и повърхността на лунния титан на Сатурн през 2005 г.
Назад на Земята, произведените продукти са взети за проби, за да се гарантира безопасността на потребителите; храните се вземат за проби за анализ на хранителни вещества и за следене на остатъците от пестициди и други потенциално вредни замърсители. Методите за вземане на проби се използват и във връзка с криминалистични анализи, химични анализи в митническата работа и промишлените процеси.
След приключване на вземането на пробата се приготвя проба, целият процес, при който пробата се подготвя за измерване. Пробата, която пристига в лабораторията, обикновено се нарича лабораторна проба. След това се преобразува чрез набор от операции в тестовата проба, от която анализаторът избира тестова част за аналитично определяне. Ако тестовата част е твърдо вещество за твърди частици, може да се наложи превръщането й в разтвор. Ако аналитът (т.е. видът, който се определя) присъства в ниска концентрация или ако има смущаващи вещества, може да е необходимо аналитът да бъде изолиран или концентриран чрез един или повече етапи за отделяне и пречистване. В някои случаи са необходими добавки за маскиране на смущения или аналитът трябва да бъде химически превърнат в друга форма, за да се улесни измерването му.
Вземане на проби
теория
Планът за вземане на проби е стратегията, използвана за представяне на разпределението на един или множество аналити в обекта на изследване. Обектът на изследване може да обхваща обекти само с пространствени размери, като находище на минерали, или може да бъде динамично променяща се система, като река, която има времева съставка. И в двата случая успехът на плана за вземане на проби зависи от това колко точно е представена много по-голяма система в микрокосмоса на лабораторната проба.
Материалите се различават значително в степента на големи и малки мащаби, които проявяват. Най-полезно е да се говори за хетерогенността на материала като скаларна функция, която в своята граница се приближава до перфектната хомогенност. Също така е важно да се говори по отношение на даден аналит или набор от аналити, тъй като някои компоненти в даден материал могат да бъдат много по-хетерогенно разпределени от други.
Най-изчерпателната теория за вземане на проби е формулирана от френския химик Пиер Джи през втората половина на 20 век. Gy определи два вида хетерогенност на материала: хетерогенност на конституцията, която е присъщата хетерогенност на компонентите на материала, и хетерогенност на разпределението, която е хетерогенността, която се получава от пространственото смесване на компонентите. Въпреки че тази дихотомия може да се приложи полезно за много видове материали, тя е най-добре описана и разбрана във връзка с твърди смеси от твърди частици. Например, ако човек счита смес от тиня и пясък за вземане на проби за наличието на калций, изменението на този аналит сред тинята и пясъчните частици представлява две форми на неговата разнородност. Степента на еднаквост в пространственото разположение на тинести и пясъчни частици след това определя хетерогенността на разпределението на калция. Подходящото смилане на такава смес за намаляване на средния размер на частиците може да намали хетерогенността на конституцията и правилното смесване на такава смес може да намали нейната хетерогенност.
Gy разработи друга концепция, която включва вероятността всички съставни елементи на материала да имат висока и равна вероятност да бъдат включени в извадката. Много често използвани практики за вземане на проби са сериозно недостатъчни, тъй като някои съставни части имат нулева вероятност да бъдат взети проба. „Грабване на вземане на проби“, при което едно движение на устройство за вземане на проби се използва за подбор на пробата, най-често попада в тази категория, която се нарича непробалистична проба. Такива методи никога не могат да представят задоволително силно разнороден материал. За разлика от тях, вероятностните методи за вземане на проби са техники, при които всички съставки на материала имат известна вероятност да бъдат включени. Истинското представителство обаче само в правилно разработен план за вземане на проби е вероятностното вземане на проби.
