Kémia Flashcards
Analát
a vizsgálandó, mérendő anyag
Mátrix
kísérő komponensek együttese
Mit befolyásol a szabad zsírtartalom?
- a felhasználhatóságot (sok szabad zsírsav ehetetlenné teszi a zsírokat)
- a keményíthetőséget gátolja
Titrimetria
- térfogatos analízis (titrálás KOH mérőoldattal)
- szabad zsírsavak mérése, meghatározása/ olajokban, zsírokban
- sav-bázis reakció: zsírsavak teljes semlegesítése -> mennyi reagens kell? -> zsírsav számítás
Egyenértékpont
- ekvivalenciapont
- a mérendő (meghatározandó) komponens és a reagens mennyisége kémiailag egyenértékű (a két mennyiség arányát a reakció sztöchiometriai együtthatói szabják meg)
- felhasznált KOH térfogatból és ismert koncentrációból számítjuk (nKOH = nR-COOH)
Végpont
az az állapot, amikor a titrálást befejezettnek tekintjük
nem mindig azonos az egyenértékponttal
Savszám
1 g olaj/zsír szabad zsírtartalmának közömbösítéséhez szükséges KOH mennyisége mg-ban. (mg KOH/ g olaj)
(V (ml, mérőoldat fogyása a végpontig) * cKOH (M) * 56,1(mg/mmol)) / m (g, olaj tömege)
Titrálás menete
- mérőoldat készítés: alkoholos KOH (mert szerves anyagot titrálunk)
- KOH vizes oldatához etil-alkoholt (CH2CH2OH) adunk
- KOH-ban levő K2CO3 lecsapódik és kiszűrhető) - mérőoldat konc. meghatározása (faktorozás)
- pontos konc. meghatározása
Faktorozás
- Térfogat analízisben használt mérőoldatok hatóértékének, pontos koncentrációjának meghatározása
- Valós koncentráció = Névleges koncentráció * faktor
Kémiai végpontjelzés
kémiai indikátorral a színváltozást nézzük, ami jelzi az elméleti egyenértékpontot/titrálás végpontját
Indikátor kiválasztása
titrálási görbe alapján (átcsapás 8-9 pH)
titrálási görbe = titrálás folyamatát leíró függvény
- független változó: felhasznált mérőoldat térfogata v. a titrálási fok
- függő változó: a reakcióelegymegfelelő jellemzője (egy anyagfajta koncentrációja ill. annak kb. lineáris függvénye VAGY a koncentráció logaritmusa ill. annak kb. lineáris függvénye)
titrálás végpontja az átmeneti színnél van
Megbízhatóság
megbízható egy módszer, ha a torzítás és az eredmények szórása kicsi
Teljes zsírsavtartalom meghatározás
Teljes zsírsavtartalom = Szabad zsírsav + észterben kötött zsírsav
1. észter bontása (fölös KOH/EtOH ismert mennyiségben)
- melegítés, elszappanosítás ->
K-szappanok (zsírsavak só formában) + KOH (a fölösleg)
2. visszatitrálás (fölösleg meghatározása titrálással, HCL-lel)
- elszappanosítási szám, szappanszám (mg KOH/g olaj, zsír)
Visszatitrálás
- a térfogatos elemzésben a meghatározandó anyagot fölöslegben alkalmazott, ismert mennyiségű mérőoldattal reagáltatjuk
- a reagens fölöslegét mérjük meg egy megédmérőoldat segítségével
Interferencia
Mátrixhatás
Az analát koncentrációjának ill. mennyiségének meghatározásakor a mellette levő más anyagok zavaró hatást fejtenek ki.
- interferencia: a kísérő/zavaró komponens az analáthoz hasonló válaszjelet ad
- mátrixhatás: a kísérő/zavaró komponens nem ad válaszjelet, de az analátra vonatkozó érzékenységet befolyásolja
Atomabszorpciós spektrometria (AAS)
Termikusan előállított szabad atomokat az adott elemre jellemző hullámhosszúságú fénnyel besugározva mérjük a fényelnyelést. A megvilágító sugárzást a mérendő elemet tartalmazó fényforrással állítjuk elő. A mennyiségi elemzés az abszorbancia és a koncentráció összefüggésén alapul, ez az összefüggés egy bizonyos koncentráció tartományban általában lineáris.
A szabad atomokat lángban, elektrotermikusan (grafitkemencében) illetve néhány elem esetén kémiai elpárologtatással állítjuk elõ. Az AAS gyakorlatilag valamennyi fém mérésére alkalmas.
Színkép, spektrum
A fényt a hullámhossz (vagy frekvencia) szerint felbont a színképet kapunk. A színkép a sugárzás intenzitása a hullámhossz függvényében. Létezik emissziós (az anyag által kibocsátott fény színképe) és abszorpciós (az anyag által elnyelt fény színképe).
Szelektivitás
- specifikus jelleg
- egy mérési módszernek, reagensnek azon jellemzője, hogy különböző anyagfajtákat képes megkülönböztetni
Ha a szelektivitás annyira erős, hogy csak egyetlen anyagfajtát jelez a módszer vagy reagens, (egyetlen anyaggal lép fel a vizsgált kcsh.) akkora módszer specifikus
Monokromátor
az atomforráson átbocsátott fényből az elemspecifikus hullámhossz környezetét engedi át
Detektor
fényintenzitással arányos jelet ad
Érzékenység
- a válaszjelnek a mérendő koncentráció vagy mennyiség szerinti deriváltja, a kalibrációs görbe meredeksége
- állandó az érzékenység, ha a válaszjel - konc. (mennyiség) összefüggés állandó
Addíciós módszer
standard addíciós módszer
- a válaszjel és a konc. összefüggés ill. a keresett konc. meghatározásának azon módja, amikor a mérést úgy is elvégezzük, hogy a meghatározandó mintában az analát koncentrációját ismert mértékben növeljük
Kalibráció
Eljárás a válaszjel és a mérendő mennyiség összefüggésének megállapítására úgy, hogy megmérjük olyan minták válaszjelét, amelyekre nézve a mérendő mennyiség értéke ismert
Kromatográfia
- összetett, egymáshoz hasonló tulajdonságú komponenseket tartalmazó minták elemzése
- szelektív mennyiségi elemzési módszer, de anyagok azonosítására is alkalmas
- egymáshoz nagyon hasonló anyagok is elválaszthatók
- elválasztás egy oszlopon, vagy rétegen történik
- a vizsgált anyag megoszlik az oszlopban elhelyezett állófázis és az oszlopon áthaladó mozgófázis között
Mi teszi lehetővé a kromatográfiás elválasztást?
a különböző anyagok az állófázison eltérő erősséggel kötődnek meg és ezért különböző sebességgel vándorolnak, majd az oszlop vagy réteg végén egymástól elkülönülve jelennek meg
Kromatográfiás eljárások csoportosítása
Állófázis elrendezése szerint:
- oszlop (kolonna)=cső -> töltetes, kapilláris (falán van az állófázis
- planáris (sík) -> VRK, TLC
Mozgófázis halmazállapota szerint:
- gázkromatográfia (GC) (a mozgófázis gáz)
- olyan anyagok mérésére, amelyek elpárologtathatók bomlás nélkül)
- folyadékkromatográfia (LC) (a mozgófázis folyadék)
- szuperkritikus fluidum
Elúciós kromatogramok jellemzői
- a mozgófázis anyaga az állófázison sokkal gyengébben kötődik meg, mint a mérendő anyagok
- a mintát a rendszerbe impulzusszerűen visszük be, az oszlopról lejövő komponensek kromatográfiás csúcsokat adnak
- a mennyiség a csúcs területéből állapítható meg
- a komponensek sebessége egyenletes, de ált. különböző
- a különböző komponensek egymást nem befolyásolják
Retenciós idő
a minta bevitelétől a csúcs maximumának megjelenéséig eltelt idő
Retenciós térfogat
a mozgófázis retenciós idő alatt áthaladt térfogata
redukált retenciós idő és térfogat
a retenciós időből ill. térfogatból levonjuk a mozgófázis áthaladásához szükséges időt, ill. a mozgófázisnak a rendszerben elfoglalt térfogatát
Belső standard módszer
- a válaszjel és a konc. összefüggés ill. a keresett konc. meghatározásának azon módja, amikor a mérendő alkotó válaszjelét egy másik, ismert koncentrációjú alkotóéhoz viszonyítjuk
- akkor használhatjuk, ha a relatív érzékenység állandó
Relatív érzékenység
A két komponensre (az analátra és a belső standardra) vonatkozó érzékenység hányadosa
Sav-bázis titrálás
- a mérőoldat mindig erős sav v. erős bázis - teljesen disszociálnak
(a gyenge savak és bázisok disszociációja nem teljes) - mindig vizes közegben (a víz ionszorzat miatt)
sav
H+ leadásra képes anyagok (donor)
bázis
H+ felvételre képes anyagok (akceptor)
Pufferkapacitás
Háyn ml 1 M-os erős sav/bázis kell ahhoz, hogy a pH-ja 1 egységgel változzon meg akkor, ha a puffer térfogata 1 l.
áram
töltéssel rendelkező részecskék rendezett, egyirányú mozgása
fluxus
egységnyi felületen, egységnyi idő alatt be-/kiáramló részecskék előjeles összege
diffúzió
koncentráció kiegyenlítődés
- Fick I. tv-e szerint diffúzióban az adott anyagra vonatkozó komponensáram-sűrűség arányos a negatív koncentráció-gradienssel, az arányossági tényező a diffúziós együttható
Elektródpotenciál
a kérdéses elektródból és egy normál hidrogénelektródból álló galváncella elektromos ereje (diffúziós potenciál hiányában)
Redoxielektród
az oldatban oxidált és a redukált formában is jelen levő elektródok potenciálja
Komplex
központi atom + ligandum
Kalát
- gyűrűs komplex
- olyan koordinűciós komplex, ahol a ligandul többfogú (ugyanahhoz a központi atomhoz több e- kapcsolódik
- stabil komlexek
Gravimetria
- tömegszerinti elemzés
- A klasszikus analízis egyik ága, melyben a mérendő komponensből oldhatatlan csapadékot állítunk elő, ezt szűréssel elválasztjuk, és mosás, szárítás vagy egyéb átalakítás után mérjük a tömegét. A tömegből számítjuk a komponens mennyiségét.
Argentometria
a csapadékos titrálás
- ezüst-halogenid csapadékok képződésén alapul
- mérőoldatai: ezüst-nitrát, ammónium- vagy kálium-rodanid, nátrium-klorid
Permanganometria
redoxi titrálási módszer
- fő mérőoldat: kálim-permanganát
- segédmérőoldat: oxálsav
Jodometria
redoxi titrálási módszer
- mérőoldatai: nátrium-tioszulfát, kálium-jodidos jód, kálium-jodát
Cerimetria
redoxi titrálási módszer
- cérium(IV)-ionokat tartalmazó mérőoldat
- savas közegben a Ce(IV) redukálódik, a termék Ce(III)
Bromatometria
redoxi titrálási módszer
- fő mérőoldat: kálium-bromát
Kromatometria
Kálium-dikromát mérőoldatot alkalmazó redoxi titrálási módszercsalád
Konduktrometria
Oszcillometria
vezetőképesség mérés nagyfrekvenciájú (MHz) váltóárammal
- titrálások végpontjelzésére használjuk (a végpontot a vezetés-mérőoldat-térfogat titrálási görbe jelzi)
Coulometria
elektrolízisen alapuló elektroanalitikai méréstechnika
- alapja: az elektrolízishez felhasznált töltés arányos au elektrolizált anyagmennyiséggel
- akkor alkalmazzuk, ha az áramkihasználás 100%-os, vagyis a töltés csak a mérendő alkotó elektrolízisére használódik fel
Direkt coulometria esetén a töltésből számítjuk a komponens mennyiségét.
Coulometriás titrálás esetén a reagenst állítjuk elő elektrolízissel, és a felhasznált reagens mennyiségét kapjuk a töltésből
Voltammetria
elektrolízisen alapuló méréstechnika
- áram-feszültség görbéket veszünk fel, általában olyan körülmények között, hogy a mérendő alkotó redukciójához vagy oxidációjához szükséges áram nagyságát a diffúziós szabja meg
- ha a feszültséget időben egyenletesen változtatjuk, a voltammetriás görbéken kevert oldal esetén áramlépcsőket, nyugvó oldal esetén maximumokat kapunk. Ebből megállapítható a koncentráció
- az, hogy az elektrolízis milyen potenciálon megy végbe, az anyagra jellemző
Amperometriás titrálás
- voltammetria elvének alkalmazása végpontjelzésre
- az elektródra megfelelő feszültséget kapcsolva, a titrálás közben mérjük az áramot
- a végpontot az áram-mérőoldat-térfogat titrálási görbe töréspontja jelzi
fényintenzitás
fénynyalábban időegység alatt áthaladt fotonok száma
Monokromatikus fény
csak egyféle frekvenciájú fotont tartalmaz
Polikromatikus fény
többféle frekvenciájú fotont tartalmaz
Transzmittancia
relatív fényáteresztés
Azt fejezi ki, hogy a besugárzó fény hány százaléka halad át a mintán
Ultraibolya (UV) és látható (VIS) spektrofotometria
- molekulaspektroszkópiai módszer
- a fény elnyelésekor a vegyértékelektronok gerjesztése játszódik le
- a kapott elnyelési színkép jellemző az anyagra és annyak szerkezetére oldatok mennyiségi elemzésére használják
a széles sávok miatt minőségi elemzésre, azonosításra egymagában nem alkalmas - UV tartományban deutérium lámpa
- VIS tartományban volframszálas lámpa
fényfelbontó eszköz: optikai rács vagy prizma
Mivel lehet kiküszöbölni a mérések során bekövetkező fényveszteségeket?
kétutas spektrofotométerrel
- a mintán kívül egy vakmintát is mérünk azonos intenzitású besugárzott fénnyel és a vakmintán áthaladt fény intenzitását vesszük 100%-os transzmittanciának
Elválasztási módszerek
- szűrés (fázisalapú)
- desztilláció
- kilúgozás
- folyadék-folyadék extrakció
- folyadék-szilárd extrakció
- adszorpció
- elektrolitikus leválasztás
- dialízis (membránáteresztés molekulatömeg szerint
- evolúciós kromatográfia
Kromatográfiás mérést befolyásoló paraméterek
- állófázis térfogata
- mozgófázis térfogata
- kolonna hossza
- Mozgófázis térfogatárama
- mérendő komponens anyagmennyisége
- mérendő komponens megoszlási hányadosa
- mozgófázis összetétele
- töltet anyaga
Atomspektroszkópia
- szabad atomok vizsgálata
Elektroforézis
- elválasztástechnikai módszer
alapja: az ionok elektromos térben való vándorlási sebessége különböző
Mérési tartomány
az a koncentrációtartomány, amelyben a módszer megfelelő teljesíthetőképességéről meggyőződtünk
pufferkapacitás
Hány ml 1M-os erős sav/bázis kell ahhoz, hogy a pH 1 egységgel változzon meg, ha a puffer térfogata 1 liter.
