Визуальный эффект качественной реакции как аналитический признак для компьютерной идентификации ионов

Визуальный эффект качественной реакции как аналитический признак для компьютерной идентификации ионов

В.И. Вершинин, О.В. Соколова, Омский государственный университет, кафедра аналитической химии и химии нефти

Постановка проблемы.

Применение баз данных (БД) и компьютерных информационно-поисковых систем (ИПС) позволяет с заданной надежностью идентифицировать компоненты пробы в неразделенных смесях [1]. Известны эффективные ИПС для спектральной, масс-спектральной, рентгенодифракционной и хроматографической идентификации веществ [2]. Очевидно, тот же "компьютерный" подход можно применить для дробного качественного анализа растворов, содержащих смесь ионов. Стадиями анализа будут: а) испытание аликвот раствора по стандартным методикам (по несколько качественных реакций на каждый отыскиваемый ион); б) регистрация визуальных эффектов и ввод информации в компьютер; в) сопоставление совокупности зарегистрированных эффектов с информацией из БД, поиск совпадений и оценка их значимости; г) формирование рейтинга ионов по достоверности идентификации; д) выдача перечня обнаруженных ионов с учетом заранее заданных вероятностных критериев.

Применение подобных ИПС целесообразно в учебном процессе: самостоятельная работа с простой и понятной моделью подготовит студентов к освоению гораздо более сложных ИПС для масс-спектрального или хроматографического анализа. Возможно и самостоятельное практическое применение, например, в гидрохимическом анализе, при отборе перспективных тест-методов и т.п.

Поскольку качественные реакции ионов известны, а алгоритмы поиска и вероятностные критерии мало зависят от природы поисковых признаков [3], то проблема заключается лишь в организации подходящей БД, особенно в отборе признаков. Единичным элементом БД может быть сообщение о визуальном эффекте при добавлении к раствору пробы j-ого реагента на i-ый ион (Rij) в строго определенных условиях (рН, температура, наличие маскирующих веществ, соотношение концентраций, порядок смешивания реагентов).

Эффекты: образование или растворение осадка, изменение видимой окраски или свечения раствора, выделение пузырьков газа и даже его запах. Совокупность таких эффектов при последовательном проведении li качественных реакций, характерных для i-ого иона (Xi), составит его "химический спектр" как часть БД.

Таблица 1