Одновременное определение индия , селена и меди дифференцированным потенциометрическим титрованием с обработкой данных на ЭВМ

Полупроводники как особый класс веществ, были известны еще с конца XIX века, только развитие теории твердого тела позволило понять их особенность. В последнее время большое распространение получили приборы, основанные на действии полупроводников. Эти вещества стали изучать сравнительно недавно, однако без них уже не может обойтись ни современная медицина, ни многие другие науки. Они характеризуются значениями удельной электропроводности, лежащей в диапазоне между удельной электропроводностью металлов и хороших диэлектриков, то есть эти вещества не могут быть отнесены как к диэлектрикам, так и к металлам. К полупроводникам, например, относят такие вещества как германий, кремний, селен, теллур, а также оксиды, сульфиды и сплавы металлов.

Большое внимание в качестве материала для исследования привлекает многокомпонентная система, состоящая из меди, индия и селена. На сегодняшний день это самый перспективный материал базового слоя при производстве солнечных элементов, кроме того, он обладает такими свойствами как радиационная стойкость и временная стабильность электрофизических параметров.

Для анализа стехиометрии данного сплава применяют различные методы, главным образом рентгеноспектральный, атомно-эмиссионный. Однако существует более доступный метод потенциометрического титрования. Следует отметить, что в литературе не было найдено работ, где для определения меди, индия и селена при их совместном присутствии, использовали бы титриметрический метод. Это определяет актуальность предпринятого исследования по избранной теме дипломной работы.

Необходимо обратить внимание на то, что данный способ титрования, используемый для решения задачи исследования, требует определенных пояснений с позиции его места и значимости в аналитической химии.

Потенциометрическое титрование - один из наиболее важных и распространенных инструментальных методов определения содержания основных и второстепенных компонентов в различных веществах и материалах. Этот метод отличается хорошей точностью, прост в аппаратурном оформлении, технике исполнения, легко поддается автоматизации и компьютеризации, позволяет определять одновременно несколько компонентов в смеси, что весьма актуально для многих практических задач аналитической химии. Ценным качеством инструментального титрования вообще и потенциометрического, в частности, является высокий информативный потенциал кривых титрования, позволяющий их использование не только в практике химического анализа, но и в целях физико-химического исследования равновесных систем (определение произведений растворимости, констант устойчивости, констант ионизации). Однако, несмотря на широкий, постоянно пополняющийся ассортимент ионочувствительных электродных датчиков, применение метода потенциометрического титрования в области многокомпонентного анализа ограничено пока еще довольно узкими рамками. Это объясняется недостаточной в настоящее время изученностью аналитических возможностей, как самих электродных датчиков, так и реагентов, перспективных для использования в титриметрическом многокомпонентном анализе. Кроме того, из-за сложности формы и иных специфических особенностей кривых многокомпонентного титрования их интерпретация традиционными методами (по точке перегиба, дифференциальными методами,

с помощью функций Грана и др.) часто либо затруднена, либо вообще некорректна.

Для эффективного использования информации, содержащейся в кривых титрования, предложены подходы, основанные на методах и средствах новой поддисциплины аналитической химии - хемометрики: математическое моделирование, оптимизация, линейный и нелинейный регрессионный анализ, использования программных средств и электронно-вычислительной техники. Требованиям повседневной аналитической практики удовлетворяет компьютерный метод, основанный на преобразовании кривой титрования в линейную характеристику, параметры которой определяют оценки точки эквивалентности и константы равновесия реакции титрования (Б.М. Марьянов с сотр.). Ранее этот метод развит применительно к обработке кривых потенциометрического титрования многокомпонентных систем по реакциям дробного осаждения гетеровалентных соединений.

Целью настоящей работы, является разработка способа одновременного определения индия (III), селена (IV) и меди (II) дифференцированным потенциометрическим титрованием с обработкой данных на ЭВМ.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

· Смоделировать методом Монте-Карло кривые дифференцированного потенциометрического осадительного титрования Cu (II), In (II) и Se (IV) в их смеси для заданного уровня нормально распределенной погрешности измерения электродного потенциала и оценить возможность их одновременного определения;

· Разработать на модельных растворах метод анализа Cu (II), In (II) и Se (IV) при совместном присутствии потенциометрическим титрованием раствором диэтилдитиокарбамината натрия;

Практическая значимость работы состоит в том, что предложенный метод позволяет определять три элемента без их предварительного разделения, что существенно упрощает (повышает экспрессность, удешевляет) анализ подобных материалов применяемых в полупроводниковой промышленности.

• Методы обработки и моделирования кривых дифференцированного потенциометрического титрования
• Методы, основанные на физико-химическом моделировании процесса титрования
• Метод численного статистического моделирования
• Линейный регрессионный анализ данных титрования
• Разработка титриметрической методики одновременного определения меди , индия и селена при их совместном присутствии
• Титрование расворов меди , индия и селена при их совместном присутствии
• Выводы