При доверительной вероятности Р=95% определить, имеется ли систематическая ошибка анализа

1. По паспорту содержание компонента 2,12%. При четырех измерениях получены значения: 2,09%, 2,16%, 2,18%, 2,19%. При доверительной вероятности Р=95% определить, имеется ли систематическая ошибка анализа.

Решение

1) Находим среднее арифметическое

.

2) Стандартное отклонение S единичного определения

3) Стандартное отклонение среднего арифметического

4) По таблице для Р=0,95 и f=n-1=3 находим критерий Стьюдента

Тогда границы доверительного интервала:

2,16 – 3,18×0,023 < х₀ < 2,16 + 3,18×0,023 или

2,09 < x₀ < 2,23 или

Ответ: Так как истинное значение x₀=2,12% входит в доверительный
интервал, систематических погрешностей нет.

5) Рассчитать удельную æ и эквивалентную λ электропроводимости 1М раствора КСl, если сопротивление ячейки R=7,35 Oм. Площадь электродов S=2 см², расcтояние между ними l=15 мм.

Решение

Применим закон Ома

.

Cледовательно, используя единицы SI, получим

æ= См·м^–1,

λ= = См·м²·моль^–1=102 См·см²·моль^–1

Ответ: æ_KCl=10,2 Cм·м^–1, λ_KCl=102 Cм·м^–1

3) Рассчитать рН раствора гидразина, если при 25⁰ С ЭДС элемента

Рt│X, ГХ (N₂H₄·Н₂О)││KCl_нас│Hg₂Cl₂│Hg│Pt

Е=4 мВ.

Решение

Слева – хингидронный электрод, справа – насыщенный каломельный

Е=φ_пр-φ_лев=φ_кал-φ_хг=φ_кал-(φ⁰_хг-0,059 рН).

По таблице находим

φ_кал=0,242 В, φ⁰_хг=0,699 В, откуда

рН= .

Ответ: рН=7,8.

Литература

1. Основы аналитической химии. Практическое руководство (под ред. Ю.А. Золотова). М.: Высшая школа, 2006, 460 с.

2. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии. М.: Колос, 2005, 237с.

3. Коренман Я.И., Суханов П.Т. Задачник по аналитической химии. Воронеж: ВГТА, 2004, 339 с.

4. Цитович И.Е. Курс аналитической химии. - М.: Высшая школа, 1994, 495 с.

5. Васильев В.П. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. - М.: высшая школа, 1989, Т. 2, 384 с.

6. Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Аналитическая химия. - М.: Просвещение, 1979,479 с.

7. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы. -М.: Химия, 1973, 536 с.

8. Крешков А.П. Основы аналитической химии. - М.: Химия, 1970, 471 с.

9. Бончев П.Р. Введение в аналитическую химию. - Л.: Химия, 1978,496 с.

10. Ляликов Ю.С., Булатов М.И. и др. Сборник задач по физико-химическим методам анализа. - М.: Химия, 1972, 220 с.

Глава 6. Спектральные методы

Рефрактометрия

Преломление света – изменение направления распространения оптического излучения (света) при его прохождении через границу раздела двух сред.

a a 1 среда, n1 b 2 среда, n2

На протяженной плоской границе раздела однородных изотропных прозрачных (не поглощающих) сред с показателями преломления n1 и n2 преломление определяется двумя закономерностями: 1. Преломленный луч лежит в плоскости, проходящей через падающий луч и нормаль к поверхности раздела. 2. Углы падения a и преломления b связаны законом Снелля (голландец, 1620): n1 sina = n2 sinb.

Позднее Р. Декарт (француз, 1627) установил, что

sina/sinb = const

и не зависит от a.

Преломление сопровождается и отражением, при этом энергия падающего луча распределяется между преломленным и отраженным пучками:

Е_пад = Е_пр+Е_отр.

Их интенсивности зависят от a, n₁, n₂, поляризации в падающем пучке. При нормальном падении:

.

Например, при прохождении света из воздуха (n₁ = 1) в стекло (n₂ = 1,5) отношение составляет 96%.

Если угол падения a равен или больше некоторого значения:

a ³ arcsin (n₂/n₁)

(при условии n₂<n₁), то луч не входит в среду 2, “преломления не происходит (Е_пр=0)” – явление полного внутреннего отражения (Е_пр=Е_отр).

При любых a, кроме a=0, преломление сопровождается изменением состояния поляризации света, максимальным при угле Брюстера:

a = arctg(n₂/n₁),

что используется для получения линейно поляризованного света.

В общем случае n среды зависит от длины волны l света (дисперсия света), поэтому при преломлении немонохроматического света составляющие его лучи с различными l идут по разным направлениям.

Показатель преломления – относительная величина, которая определяется отношением скоростей распространения света в средах 1 и 2:

n₂₁=c₁/c₂ или n₂₁= sina/sinb.

Если первая среда – вакуум, то показатель преломления называют абсолютным

n=с₀/c

Тогда относительный показатель равен отношению абсолютных n₂₁= n₂/n₁. В справочнике приводятся величины n относительно воздуха, практически мало отличающиеся от абсалютных.

С диэлектрической и магнитной проницаемостью показатель преломления связан выражением:

.

Абсолютный показатель преломления среды определяется поляризуемостью составляющих ее частиц, структурой и ее агрегатным состоянием.