Materia y tareas de la química analítica.
Química analítica es la ciencia de los métodos para la investigación cualitativa y cuantitativa de la composición de sustancias (o mezclas de ellas). La tarea de la química analítica es desarrollar la teoría de los métodos de análisis y operaciones químicos y fisicoquímicos en la investigación científica.
La química analítica consta de dos secciones principales: analisis cualitativo consiste en “abrir”, es decir detección de elementos individuales (o iones) que componen el analito. Análisis cuantitativo Consiste en determinar el contenido cuantitativo de los componentes individuales de una sustancia compleja.
La importancia práctica de la química analítica es grande. Utilizando métodos químicos. El análisis descubrió leyes: constancia de la composición, proporciones múltiples, masas atómicas de elementos, se determinaron equivalentes químicos, se establecieron fórmulas de muchos compuestos.
La química analítica contribuye al desarrollo de las ciencias naturales: geoquímica, geología, mineralogía, física, biología, disciplinas tecnológicas, medicina. El análisis químico es la base del control químico-tecnológico moderno de todas las industrias en las que se analizan materias primas, productos y residuos de producción. A partir de los resultados del análisis se juzga el curso del proceso tecnológico y la calidad del producto. Los métodos de análisis químicos y físico-químicos forman la base para establecer estándares estatales para todos los productos fabricados.
El papel de la química analítica en la organización del seguimiento ambiental es importante. Se trata del seguimiento de la contaminación de aguas superficiales, suelos con metales pesados, pesticidas, productos derivados del petróleo y radionucleidos. Una de las tareas del monitoreo es crear criterios que establezcan los límites de posibles daños ambientales. Por ejemplo MPC - concentración máxima permitida- se trata de una concentración tal que cuando el cuerpo humano entra en contacto periódicamente o durante toda la vida, directa o indirectamente a través de los sistemas ambientales, no se producen enfermedades ni cambios en el estado de salud, detectables por métodos modernos inmediatamente o durante períodos prolongados de la vida. Para cada química. Las sustancias tienen su propio valor MPC.
Clasificación de métodos de análisis cualitativo.
Al estudiar un nuevo compuesto, primero determinan en qué elementos (o iones) se compone y luego las proporciones cuantitativas en las que se encuentran. Por tanto, el análisis cualitativo suele preceder al análisis cuantitativo.
Todos los métodos analíticos se basan en la obtención y medición señal analítica, aquellos. cualquier manifestación de las propiedades químicas o físicas de una sustancia que pueda utilizarse para establecer la composición cualitativa del objeto analizado o para cuantificar los componentes que contiene. El objeto analizado puede ser una conexión individual en cualquier estado agregado. una mezcla de compuestos, un objeto natural (suelo, mineral, mineral, aire, agua), productos industriales y alimentos. Antes del análisis se realizan muestreos, molienda, tamizado, promediado, etc. Un objeto preparado para el análisis se llama muestra o muestra.
Dependiendo de la tarea en cuestión, se elige un método. Los métodos analíticos de análisis cualitativo se dividen en: 1) análisis "seco" y 2) análisis "húmedo".
Análisis seco realizado con sólidos. Se divide en métodos piroquímicos y de molienda.
piroquímico (Griego - fuego) El tipo de análisis se lleva a cabo calentando la muestra de prueba en la llama de un quemador de gas o alcohol, se realiza de dos maneras: obteniendo "perlas" de colores o coloreando la llama del quemador.
1. “Perlas”(Francés - perlas) se forman cuando las sales NaNH 4 PO 4 ∙ 4 H 2 O, Na 2 B 4 O 7 ∙ 10 H 2 O - bórax) u óxidos metálicos se disuelven en una masa fundida. Al observar el color de las perlas de vidrio resultantes se establece la presencia de determinados elementos en la muestra. Entonces, por ejemplo, los compuestos de cromo producen verde perla, azul cobalto, manganeso - violeta-amatista, etc.
2. Coloración de llama- Las sales volátiles de muchos metales, cuando se introducen en la parte no luminosa de la llama, la tiñen de diferentes colores, por ejemplo, sodio - amarillo intenso, potasio - violeta, bario - verde, calcio - rojo, etc. Este tipo de análisis se utilizan en pruebas preliminares y como método “exprés”.
Análisis por método de frotamiento. (1898 Flavitsky). La muestra de prueba se muele en un mortero de porcelana con una cantidad igual de reactivo sólido. El color del compuesto resultante se utiliza para determinar la presencia del ion que se está determinando. El método se utiliza en pruebas preliminares y análisis “rápidos” en el campo para el análisis de menas y minerales.
2.Análisis húmedo - Es el análisis de una muestra disuelta en algún disolvente. El disolvente más utilizado es agua, ácidos o álcalis.
Según el método de realización, los métodos de análisis cualitativo se dividen en fraccionarios y sistemáticos. Método de análisis fraccionario- esta es la determinación de iones mediante reacciones específicas en cualquier secuencia. Se utiliza en laboratorios de agroquímicos, fábricas y alimentos, cuando se conoce la composición de la muestra de prueba y solo es necesario verificar la ausencia de impurezas o durante pruebas preliminares. Análisis sistemático - Se trata de un análisis en una secuencia estrictamente definida, en la que cada ion se detecta sólo después de que se hayan detectado y eliminado los iones que interfieren.
Dependiendo de la cantidad de sustancia tomada para el análisis, así como de la técnica de realización de las operaciones, los métodos se dividen en:
- macroanálisis - realizado en cantidades relativamente grandes de la sustancia (1-10 g). El análisis se realiza en soluciones acuosas y en tubos de ensayo.
- microanálisis - examina cantidades muy pequeñas de una sustancia (0,05 - 0,5 g). Se realiza sobre una tira de papel, un cristal de reloj con una gota de solución (análisis de gotas) o sobre un portaobjetos de vidrio en una gota de solución, se obtienen cristales, según cuya forma se determina la sustancia al microscopio. (microcristalscópico).
Conceptos básicos de química analítica.
Reacciones analíticas - Se trata de reacciones acompañadas de un efecto externo claramente visible:
1) precipitación o disolución de sedimentos;
2) cambio de color de la solución;
3) liberación de gases.
Además, se imponen dos requisitos más a las reacciones analíticas: irreversibilidad y velocidad de reacción suficiente.
Las sustancias bajo cuya influencia se producen reacciones analíticas se denominan reactivos o reactivos. Todo químico. Los reactivos se dividen en grupos:
1) por composición química (carbonatos, hidróxidos, sulfuros, etc.)
2) según el grado de purificación del componente principal.
Condiciones para realizar química. análisis:
1. Medio de reacción
2. Temperatura
3. Concentración del ion que se está determinando.
Miércoles.Ácido, alcalino, neutro.
Temperatura. La mayoría de las químicas. Las reacciones se realizan en condiciones ambientales “en frío”, o en ocasiones es necesario enfriar bajo el grifo. Muchas reacciones ocurren cuando se calienta.
Concentración- esta es la cantidad de una sustancia contenida en un cierto peso o volumen de una solución. Una reacción y un reactivo capaz de causar un efecto externo notable, característico de ella, incluso con una concentración insignificante de la sustancia que se está determinando, se denominan sensible.
La sensibilidad de las reacciones analíticas se caracteriza por:
1) dilución extrema;
2) concentración máxima;
3) un volumen mínimo de una solución extremadamente diluida;
4) límite de detección (mínimo de apertura);
5) indicador de sensibilidad.
Dilución límite Vlim – el volumen máximo de solución en el que se puede detectar un gramo de una sustancia determinada (en más de 50 experimentos de 100) utilizando una reacción analítica determinada. El límite de dilución se expresa en ml/g.
Por ejemplo, cuando los iones de cobre reaccionan con amoníaco en una solución acuosa.
Cu 2+ + 4NH 3 = 2+ ¯complejo azul brillante
La dilución límite del ion cobre es (Vlim = 2,5 · 10 5 mg/l), es decir Los iones de cobre pueden abrirse mediante esta reacción en una solución que contiene 1 g de cobre en 250.000 ml de agua. En una solución que contiene menos de 1 g de cobre (II) en 250.000 ml de agua, estos cationes no pueden detectarse mediante la reacción anterior.
Concentración límite Сlim (Cmin) – la concentración más baja a la que se puede detectar el analito en solución mediante una reacción analítica determinada. Expresado en g/ml.
La concentración máxima y la dilución máxima están relacionadas por la relación: Сlim = 1 / V lim
Por ejemplo, los iones de potasio en una solución acuosa se abren usando hexanitrocobaltato de sodio (III).
2K + + Na 3 [ Co(NO 2) 6 ] ® NaK 2 [ Co(NO 2) 6 ] ¯ + 2Na +
La concentración límite de iones K + para esta reacción analítica es C lim = 10 -5 g/ml, es decir El ion potasio no puede abrirse mediante esta reacción si su contenido es inferior a 10 -5 g en 1 ml de la solución analizada.
Volumen mínimo de solución extremadamente diluida Vmin– el volumen más pequeño de la solución analizada necesaria para detectar la sustancia descubierta mediante una reacción analítica determinada. Expresado en ml.
Límite de detección (mínimo de apertura) m– la masa más pequeña del analito que puede ser descubierta sin ambigüedades por un determinado an. reacción en un volumen mínimo de solución extremadamente diluida. Expresado en µg (1 µg = 10 -6 g).
m = C lím V mín × 10 6 = V mín × 10 6 / V lím
Índice de sensibilidad se determina la reacción analítica
pС lim = - log C lim = - log(1/Vlim) = log V lim
Un. La reacción es más sensible cuanto menor es su mínimo de apertura, el volumen mínimo de la solución extremadamente diluida y mayor la dilución máxima.
El límite de detección depende de:
1. Concentraciones de la solución problema y del reactivo.
2. Duración del curso de una. reacciones.
3. Método de observación del efecto externo (visualmente o mediante un dispositivo)
4. Cumplimiento de las condiciones para el cumplimiento de una. Reacciones (t, pH, cantidad de reactivo, su pureza)
5. Presencia y eliminación de impurezas, iones extraños.
6. Características individuales de un químico analítico (precisión, agudeza visual, capacidad para distinguir colores).
Tipos de reacciones analíticas (reactivos):
Específico- reacciones que permiten la determinación de un ion o sustancia determinada en presencia de otros iones o sustancias.
Por ejemplo: NH4 + + OH - = NH 3 (olor) + H 2 O
Fe 3+ + SNC - = Fe(SNC) 3 ¯
sangre roja
Selectivo- Las reacciones le permiten abrir selectivamente varios iones a la vez con el mismo efecto externo. Cuantos menos iones abra un reactivo determinado, mayor será su selectividad.
Por ejemplo:
NH4 + + Na3 = NH4Na
K + + Na 3 = NaK 2
Reacciones grupales (reactivos) le permiten detectar un grupo completo de iones o algunos compuestos.
Por ejemplo: cationes del grupo II - reactivo del grupo (NH4)2CO3
CaCI 2 + (NH 4) 2 CO 3 = CaCO 3 + 2 NH 4 CI
BaCI 2 + (NH 4) 2 CO 3 = BaCO 3 + 2 NH 4 CI
SrCI 2 + (NH 4) 2 CO 3 = SrCO 3 + 2 NH 4 CI
La química analítica es la ciencia de los métodos para determinar la composición cualitativa y cuantitativa de sustancias y sus mezclas mediante la presencia e intensidad de una señal analítica.. Una señal analítica puede ser, por ejemplo, la formación de un precipitado, un cambio de color o la aparición de una línea en el espectro. La aparición de una señal analítica suele estar asociada a la detección cualitativa de un componente, y su magnitud (intensidad) a su contenido cuantitativo. En la mayoría de los métodos, la intensidad de la señal analítica es el promedio de las mediciones de una cantidad física que está funcionalmente relacionada con el contenido del componente que se está determinando.
La química analítica desarrolla los fundamentos teóricos del análisis químico. El término análisis químico implica un conjunto de acciones que tienen como objetivo obtener información sobre la composición química de un objeto.
El análisis químico se divide en análisis cualitativo y cuantitativo. El tema del análisis cualitativo es la identificación de componentes y la determinación de la composición cualitativa de sustancias o sus mezclas.
La tarea del análisis cuantitativo es determinar el contenido cuantitativo de los componentes de una sustancia. Podemos decir que el análisis cualitativo responde a la pregunta “¿qué?” y el análisis cuantitativo responde a la pregunta “¿cuánto?”
Al examinar un nuevo compuesto, primero establecen en qué componentes se compone y luego encuentran sus relaciones cuantitativas. Por tanto, el análisis cualitativo precede al análisis cuantitativo. Si se conoce el análisis cualitativo, se procede inmediatamente al cualitativo, eligiendo el método más adecuado.
Cabe señalar que la división en análisis cualitativo y cuantitativo es hasta cierto punto arbitraria. La detección puramente cualitativa de sustancias o elementos (“detectados” o “no detectados”) sólo tiene sentido para las características generales del objeto de análisis, por ejemplo, para decidir si hay uranio en un determinado mineral o mercurio en productos farmacéuticos. Existe un cierto umbral de concentraciones o cantidades por encima del cual se puede detectar un componente (si está presente en el objeto). La respuesta "no detectado" no significa que este componente no exista en absoluto en el objeto, simplemente no es detectado por el método seleccionado. Al determinar las microimpurezas, la línea entre el análisis cualitativo y cuantitativo a veces es borrosa.
La base teórica del análisis químico son una serie de leyes físicas y químicas y, en primer lugar, la ley periódica de D.I. Mendeleev, así como los principios teóricos básicos de la química general: la ley de acción de masas, la teoría de la disociación electrolítica, el equilibrio químico en sistemas heterogéneos, la formación de complejos, la anfotericidad, la autoprotólisis, las reacciones redox, etc.
La clasificación de los tipos de análisis químicos puede basarse en varios principios. Así, según la naturaleza de las sustancias o partículas analizadas, el análisis se divide en inorgánico, orgánico, elemental, molecular, material, de fase y funcional. Se pueden proponer otras clasificaciones de tipos de análisis: bruto - local; destructivo – no destructivo; discreto – continuo. En función del volumen o masa de la muestra, se distinguen macro, semimicro, micro, ultramicro y submicroanálisis.
Para obtener una señal se utilizan reacciones químicas de diferentes tipos (ácido-base, redox, complejación), diversos procesos, por ejemplo, precipitación, así como diversas propiedades químicas, físicas e incluso biológicas de las propias sustancias o de los productos de su reacciones. Por tanto, la química analítica dispone de diversos métodos para la resolución de sus problemas: químicos, físicos, fisicoquímicos y biológicos.
En los métodos de detección química, la señal resultante de una reacción química (formación de precipitado, cambio de color, desprendimiento de gas) se observa principalmente visualmente. Los procesos químicos utilizados con fines de análisis se denominan reacciones analíticas. En los métodos físicos, la señal analítica generalmente se obtiene y registra utilizando equipos especiales. Esta división es algo arbitraria: no existe una frontera clara entre los métodos de ambos grupos. Tanto en métodos químicos como físicos, la determinación cualitativa y cuantitativa de las partes constituyentes del material analizado se basa en la observación y medición de cualquier propiedad física del sistema (conductividad eléctrica, densidad, masa, volumen, intensidad de color, etc.) . Pero en los métodos físicos no se llevan a cabo reacciones químicas, sino que se miden inmediatamente las propiedades del material. En los métodos fisicoquímicos, primero se lleva a cabo una reacción química o se monitorea su progreso mediante un dispositivo que registra una propiedad física.
A menudo, los métodos físicos y fisicoquímicos se combinan bajo el nombre de instrumental.
Muchos métodos químicos se han vuelto clásicos y están bien probados. Sin embargo, no siempre cumplen con los requisitos modernos, especialmente cuando se verifica la pureza de una sustancia (por ejemplo, el germanio es adecuado para semiconductores si no hay más de un átomo de impureza por cada 10 millones de átomos: fósforo, arsénico, antimonio). La mayoría de los métodos químicos no son lo suficientemente sensibles para detectar o cuantificar dichas impurezas. Estos requisitos se satisfacen en gran medida mediante algunos métodos instrumentales. Además de una alta sensibilidad, estos métodos se caracterizan por una alta velocidad de determinación (expresividad), lo cual es importante al monitorear los procesos tecnológicos y la situación ambiental. Sin embargo, la mayoría de los métodos instrumentales son menos precisos que los químicos.
El análisis de datos empíricos es una de las etapas más importantes de la investigación sociológica, su éxito está determinado en gran medida por el nivel de formación profesional del investigador: su cultura de pensamiento lógica y metodológica, conocimiento del objeto y sujeto, experiencia sociológica. Por lo tanto, la integridad de la "lectura" de la información contenida en tablas y diagramas, su procesamiento lógico y su interpretación significativa dependen significativamente del profundo conocimiento que tenga el sociólogo del objeto y tema con el que está tratando. Su capacidad para analizar datos objetivamente también es de gran importancia. La objetividad e integridad profesional de un sociólogo que realiza un análisis cualitativo de la información reside, en particular, en lo siguiente:
habiendo identificado cualquier conexión o patrón, debe compararlos con hechos previamente establecidos, y también hacer referencia a los datos adjuntos que apoyan (o refutan) el esquema interpretativo que ha elegido;
al describir las conexiones y tendencias identificadas, es necesario estipular bajo qué condiciones y situaciones ocurren;
Al realizar un análisis cualitativo de la información, el investigador debe intentar formular el problema social detrás de los datos obtenidos;
en ningún caso y bajo ninguna circunstancia debe “adaptar” los datos empíricos al resultado deseado.
Sólo el cumplimiento de estas reglas hará que un análisis cualitativo de la información empírica sea suficientemente fiable, significativo y preciso.
El investigador pasa a esta etapa del trabajo después del procesamiento matemático del material empírico y la obtención de una distribución lineal (generalmente en porcentajes) para todas las variables (características). Antes de pasar directamente al análisis de los datos, es necesario realizar un control general de calidad de la información recibida: identificar errores y omisiones cometidos durante la recogida de datos, rechazar aquellas unidades de observación que no se correspondan con el modelo de muestreo, etc.
Dependiendo de los objetivos del programa, el análisis de datos puede ser más o menos profundo, realizarse según el "esquema completo" o interrumpirse en una etapa determinada. En su totalidad comprende tres etapas sucesivas: descripción de los datos obtenidos, explicación de los mismos y previsión de posibles cambios en el fragmento de la realidad social objeto de estudio. Cada etapa implica el uso de una clase correspondiente de procedimientos de análisis. La clase de procedimientos descriptivos incluye agrupación y tipología. La segunda clase está formada por procedimientos lógico-analíticos, con ayuda de los cuales se identifican relaciones sociales y dependencias deterministas. La tercera clase de procedimientos predictivos consiste en la extrapolación, la modelización y el examen.
Consideremos cada uno de estos métodos de análisis con más detalle.
I. Procedimiento de descripción. En general, la descripción actúa en función del conocimiento científico, que consiste en una fijación consistente, completa y lógicamente conectada de la composición elemental, propiedades y conexiones del objeto (fenómeno, proceso) en estudio, es decir, su estructura basada en la recibió información empírica. Los principales objetivos del análisis cualitativo mediante un plan descriptivo son:
organizar los datos empíricos iniciales;
buscar conexiones estables y tendencias en cambios en un objeto (fenómeno, proceso);
buscar combinaciones estables de propiedades de los objetos (fenómenos) en estudio.
El análisis de la información sociológica según un plan descriptivo incluye varias etapas. En el primero de ellos se realiza la ordenación según características individuales, se estudian distribuciones simples y se identifican posibles distorsiones. Esto permite dar una valoración general de la población muestral y de las submuestras privadas (género, edad, territorial, étnica, profesional, etc.), que es necesaria para resolver dos problemas: en primer lugar, para no perder la idea de su “ primeros principios”, y en segundo lugar, comprender cómo las características de las muestras pueden afectar la interpretación de una conclusión particular.
Por ejemplo, los datos de una distribución lineal en promedio para una muestra de votantes en un distrito en particular indican que las principales cualidades que, en opinión de los encuestados, debe tener un candidato a diputado son inteligencia y creatividad en el trabajo. Antes de interpretar esta conclusión, el sociólogo debe recurrir a las principales características de la muestra: tal vez esté dominada por personas con un alto nivel educativo o representantes de profesiones creativas,
La siguiente etapa del análisis descriptivo consiste en el procedimiento de “compresión” de la información empírica: consolidación de las escalas originales, identificación de grupos típicos a analizar más a fondo, formación de índices, etc. Esto permite, por un lado, reducir el número de variables y, por otro, generalizar el material del nivel primario y hacerlo “visible” para el investigador. Este procedimiento es especialmente importante en OSI, que no implica una interpretación sutil de detalles sin importancia. Por ejemplo, si en un análisis más detallado nos interesan los grupos de partidarios y opositores de cualquier acción pública, entonces la escala original de 4 miembros, que se utilizó para medir la actitud de los encuestados hacia esta acción (“Estoy totalmente de acuerdo” – “más bien aprobar” – “más bien desaprobar” – “lo condeno completamente”), puede ser aconsejable ampliarlo dividiendo a los encuestados en dos grupos: partidarios y opositores del evento. Además, para ampliar la información inicial, así como transformar las características cualitativas en indicadores cuantitativos (es decir, mensurables), en esta etapa del análisis se construyen índices. En sociología, se entiende por índice un indicador integrado del nivel de desarrollo o manifestación de una característica medida mediante escalas. Se puede expresar como:
a) media aritmética ponderada de cada opción de respuesta en la escala de clasificación;
b) el valor de la diferencia entre manifestaciones altas y bajas, positivas y negativas de una característica cualitativa (índice de contraste), por ejemplo, como la diferencia entre el número de grupos de personas que aprueban y condenan completamente un evento.
Para convertir información cualitativa en información cuantitativa, a cada valor característico se le asignan primero ciertos valores numéricos ("aprobar completamente" - 1; "más bien aprobar" - 2, etc.), que actúan como índices primarios de una u otra manifestación de esto. característica. Luego, el índice secundario se construye como un determinado valor numérico integral obtenido como resultado de una operación matemática con índices primarios (cálculo de promedios aritméticos o la diferencia entre valores extremos, etc.). El índice secundario caracteriza la manifestación cuantitativa de la característica estudiada en su conjunto: el nivel de apoyo, conciencia, acuerdo, satisfacción, reflejado por varias variables.
La generalización de información a través de estructuras más amplias requiere una interpretación intermedia de las características agregadas, ya que estas son propiedades nuevas que deben interpretarse de cierta manera, es decir, Dales algún contenido significativo. En general, la interpretación empírica inicial de los conceptos básicos se realiza en la etapa de programación de la investigación. Y en consecuencia, cualquier nuevo indicador agregado obtenido durante el análisis cualitativo debe "incluirse" en el esquema interpretativo desarrollado.
Por ejemplo, si estamos estudiando las razones de la mala asistencia a clases de los estudiantes, entonces en la primera etapa del análisis necesitamos convertir una gran cantidad de datos iniciales sobre la asistencia a clases de los estudiantes A, B, C,... en un índice determinado. caracterizando el nivel de asistencia a conferencias de este grupo. Luego debemos evaluarlo (interpretarlo) como alto, medio o bajo, convirtiéndolo así en un indicador social del fenómeno que se estudia.
A partir de los indicadores sociales obtenidos, utilizando procedimientos estadísticos descriptivos, se lleva a cabo una interpretación significativa de los datos de la investigación sociológica para probar hipótesis descriptivas.
Métodos de análisis descriptivo. Estos incluyen, en primer lugar, los métodos de agrupación simple y cruzada y la tipología empírica.
Agrupamiento. Supongamos que los datos de distribución lineal mostraran que las opiniones de los encuestados sobre un evento político estaban divididas: el 60% lo aprobó, el 40% lo condenó. Por sí solas, estas cifras no dicen nada sobre las razones de esta polarización de opiniones, las tendencias de este proceso y las previsiones de cambios en la opinión pública en el futuro. Para intentar dar respuesta a todas estas preguntas, el sociólogo debe saber qué grupos sociodemográficos representan a los portadores de tal o cual opinión, si es posible, cómo reaccionaron ante acontecimientos similares en el pasado (o en otro lugar), etc.
Para lograr este objetivo, en la primera etapa del análisis, se lleva a cabo una agrupación simple: la identificación de grupos homogéneos dentro de la población encuestada según una característica esencial (para los fines de este estudio). Tal signo puede ser cualquier característica sociodemográfica (género, edad, educación, lugar de residencia) o un juicio expresado por los encuestados, o algunas formas de comportamiento, etc.
Por ejemplo, al estudiar el problema del comportamiento desviado de los adolescentes, en la población encuestada, es lógico distinguir un grupo que tiene un signo de ciertas formas de desviación y un grupo que no tiene este signo (es decir, adolescentes normales). .
Los indicadores cuantitativos se agrupan en series clasificadas a medida que el atributo aumenta o disminuye, y los indicadores cualitativos se agrupan según el principio de construcción de escalas nominales desordenadas.
El número de miembros de un grupo se llama frecuencia y la relación entre el tamaño de un grupo determinado y el número total de observaciones se llama proporción o frecuencia relativa. El análisis de grupos más sencillo es el cálculo de frecuencias porcentuales.
El siguiente procedimiento de análisis descriptivo implica comparar datos agrupados: 1) con datos de otros estudios; 2) entre ellos; 3) con cualquier signo externo relacionado.
1. La comparación con datos de otros estudios, sujeta a la comparabilidad de la información sociológica, se realiza de dos formas posibles:
a) una forma de comparación de datos relacionados con el mismo objeto, pero obtenidos en diferentes períodos de tiempo (por ejemplo, en estudios repetidos). Esto nos permite identificar la dinámica y principales tendencias de cambios en el objeto;
b) una forma de comparación de los resultados de estudios realizados en diferentes sitios, pero durante el mismo período de tiempo. Esto permite, con ciertas reservas, confirmar la hipótesis sobre la exactitud de los resultados obtenidos en un estudio único. Por ejemplo, en 1994, sociólogos de la Universidad Estatal de Bielorrusia, al estudiar los problemas de la religiosidad en la República de Bielorrusia, obtuvieron un resultado según el cual la proporción de creyentes entre la población era del 33% (otro 8,5% respondió que estaban "en el camino de la fe”). Estos datos se compararon con datos de investigaciones de sociólogos rusos, según los cuales en 1992-1993. la proporción de creyentes entre los rusos era del 40%. Esta comparación nos permitió suponer que la cifra obtenida en la República de Bielorrusia no es casual, que refleja más o menos adecuadamente la situación real en la zona en estudio.
2. La comparación como relación entre los elementos de una serie numérica permite interpretar de manera bastante confiable los resultados de las agrupaciones en el caso de que en la serie numérica se distinga claramente un valor modal (el mayor). La comparación de los elementos entre sí consiste entonces en su clasificación (por ejemplo, según el grado de satisfacción de los estudiantes con la organización del proceso educativo).
3. La comparación de datos con características externas relacionadas se lleva a cabo en los casos en que la distribución de los valores numéricos de una serie dificulta su correlación entre sí. Por ejemplo, para evaluar los intereses prioritarios de los televidentes, necesitamos comparar la proporción de quienes vieron programas informativos y políticos en ciertos días con la proporción de quienes vieron largometrajes, programas deportivos, etc., en esos días.
Así, un análisis comparativo de los datos obtenidos mediante el método de agrupación simple permite sacar conclusiones sobre el estado y la naturaleza de los cambios en el fenómeno en estudio, pero no da una idea de las relaciones estables entre sus características individuales y, en consecuencia, , las razones de los cambios que se produjeron.
La tarea de buscar conexiones e interdependencias estables, las tendencias del proceso se resuelven utilizando el método agrupación cruzada - Clasificación de hechos, ordenados previamente según dos criterios. La agrupación cruzada se realiza en forma de tablas, que indican qué características coinciden y el número total de objetos incluidos en la agrupación.
Tabla 5.9
Actitud hacia la fe religiosa según la edad (%)
Esta tabla ilustra el caso de utilizar agrupaciones cruzadas para encontrar una tendencia o dinámica de un proceso. Los datos presentados en él indican que el número de creyentes aumenta monótonamente con la edad de los encuestados. Por el contrario, la proporción de personas con una conciencia incierta y vacilante disminuye con la edad: cuanto mayor es una persona, más definida se vuelve su posición en relación con la fe. Evidentemente, esto puede explicar que el número de no creyentes también aumente en el grupo de personas mayores de 60 años, es decir, Este grupo tiene el mayor número de creyentes y no creyentes, y el menor número de vacilantes.
Al leer una tabla de agrupaciones cruzadas, es importante saber qué cuenta como 100%: ¿datos de filas o columnas? Como escribe VA Yadov, “esto depende de dos circunstancias: de la naturaleza de la muestra y de la lógica del análisis.... Si la muestra es representativa y refleja las proporciones de los grupos estudiados de la población general, entonces es posible realizar un doble análisis de los datos: según la lógica “de las causas al efecto” y “del efecto” a las razones”.
Considere el siguiente ejemplo. Supongamos que se encuestó a 1000 adolescentes, 200 de ellos encontraron algún tipo de desviación social (desviación) y 800 no. Hipótesis: uno de los factores que influye en el crecimiento del comportamiento desviado es la ausencia de uno de los padres en la familia.
Supongamos que los encuestados, según el tipo de familia (completa - incompleta), se distribuyeron de la siguiente manera:
Tabla 5.10
Agrupación transversal inicial de datos: tipo de familia y tipo de comportamiento social (N=1000 personas)
Hagamos un análisis utilizando la lógica “de causas a efectos”. Nuestra hipótesis es que una de las razones de la aparición de desviaciones en los adolescentes puede ser una composición familiar incompleta. Con este enfoque, los datos de las filas se toman como 100%, es decir, comparamos la proporción de “desviados” que viven en familias biparentales con la proporción de “desviados” que viven en familias monoparentales (ver Tabla 5.11).
Tabla 2a
La influencia del tipo de familia en el comportamiento social de los adolescentes (en%)
Conclusión: los adolescentes de familias monoparentales tienen más probabilidades de experimentar desviaciones en el comportamiento social.
Ahora hagamos el análisis según la lógica “de los efectos a las causas”. Aquí, los datos de la columna se toman como 100%, es decir Comparamos dentro del grupo de adolescentes con comportamiento desviado: el número de personas que viven en familias biparentales con el número de aquellos que viven en familias monoparentales (ver Tabla 5.12).
Tabla 5.12
Proporción de adolescentes con diferentes tipos de comportamiento social en familias biparentales y monoparentales (en%)
Conclusión: tres cuartas partes de los adolescentes encuestados con conducta desviada viven en familias monoparentales. En este caso, los análisis tanto retrospectivos como de diseño confirmaron la hipótesis inicial sobre la influencia del tipo de familia en el tipo de comportamiento social de los adolescentes.
Si la muestra no es representativa, entonces se deben realizar porcentajes para cada submuestra por separado. Normalmente, estas submuestras se forman según características que son posibles causas del fenómeno en estudio: género, edad, estatus social, etc. Aquí, la discrepancia entre las proporciones de las submuestras y la distribución de la población general no distorsionará la conclusión (lógica del Cuadro 5.11).
Sin embargo, en la práctica real, un sociólogo, por regla general, se enfrenta a la necesidad de identificar y tener en cuenta las determinaciones mutuas no de uno, sino de varios factores que afectan el fenómeno en estudio. Este procedimiento se lleva a cabo de la siguiente manera.
Supongamos que el propósito del estudio es buscar factores que influyan en el bajo rendimiento de los estudiantes en cualquier disciplina académica. Se plantean hipótesis de que las principales razones del bajo rendimiento de los estudiantes pueden ser: falta de interés en el contenido del curso; mala relación con el maestro; Baja preparación de los estudiantes, lo que no les permite dominar el material educativo.
Es posible que el análisis revele la presencia de una conexión estable entre el nivel de rendimiento académico y el nivel de interés en el contenido del curso. Es posible que la conexión encontrada sea sólo una apariencia, es decir. tiene el carácter de dependencia concomitante o posterior, pero no causal. En este caso, ambos signos o cambian, obedeciendo a algún tercer factor, o el desinterés de los estudiantes es una función que media, por ejemplo, en su baja preparación y, como consecuencia, en su bajo rendimiento académico. En este caso, se realiza un análisis de relaciones, que convierte la tabla de distribución bidimensional en tridimensional. Pongamos un ejemplo. Los resultados del estudio sobre la satisfacción con las condiciones de vida mostraron que existe una conexión entre esta variable y el género de los encuestados: los hombres generalmente están más satisfechos con sus condiciones de vida que las mujeres. Sin embargo, es demasiado pronto para sacar una conclusión definitiva. Se sabe que entre las mujeres hay más personas mayores y solitarias (tanto por una mayor esperanza de vida natural como por una menor mortalidad, en comparación con los hombres, como consecuencia de accidentes, guerras, etc.). En nuestra sociedad, esta categoría de personas está económicamente mal protegida y sus condiciones de vida son a menudo peores que las de otros grupos sociales. Por lo tanto, es posible que los datos de agrupamiento bidimensional se expliquen por la mayor proporción de personas mayores entre las mujeres. Construyamos una matriz tridimensional en la que, además de la variable independiente (género) y la variable dependiente (satisfacción con las condiciones de vida), introducimos un factor de control (edad).
Tabla 5.13
Grado de satisfacción con las condiciones de vida.
dependiendo del sexo y la edad (en%)
Los datos presentados en la tabla indican que nuestra conclusión preliminar es válida sólo para los grupos de mayor edad: de 45 a 59 años y especialmente mayores de 60 años. A una edad más temprana, no existen diferencias significativas en el nivel de satisfacción con las condiciones de vida en función del sexo de los encuestados.
Tipología empírica. Este es el método de análisis más poderoso según un plan descriptivo, que permite a) formar grupos tipológicos según varios criterios especificados simultáneamente; b) encontrar combinaciones estables de propiedades de objetos sociales (fenómenos), que se consideran en un espacio social multidimensional.
El primer procedimiento se lleva a cabo en la etapa de programación de la investigación, su objetivo es identificar grupos homogéneos que tengan las características cualitativas más estables a estudiar. El hecho es que la conciencia cotidiana de la masa se caracteriza por la movilidad, el eclecticismo y la contradicción interna. Sus opiniones y valoraciones a menudo no se forman sobre la base de algún conjunto de creencias y valores estables, sino bajo la influencia de factores externos y acontecimientos momentáneos. Por ejemplo, la actitud hacia un político puede estar determinada por el éxito o el fracaso que tuvo en la televisión el día anterior. Además, las respuestas de los encuestados pueden estar determinadas no tanto por su posición personal como por la moda pública, las ideas normativas de un grupo social en particular, etc. (Por ejemplo, la religión se convirtió en objeto de este tipo de moda a principios de los años 90 y, por lo tanto, en el espacio postsoviético hubo un aumento significativo en el número de creyentes, o más bien de personas que se llamaban a sí mismas creyentes). En la investigación sociológica operativa, debido a la especificidad de sus objetivos, es muy importante obtener información precisa sobre el número de determinados grupos que son portadores de determinadas opiniones y sus actitudes conductuales. En este caso, para descartar elecciones aleatorias, poco sinceras o impulsivas, los grupos se forman sobre la base de las respuestas de los encuestados no a una, sino a un bloque de preguntas lógicamente relacionadas. Por ejemplo, en estudios electorales, como escribe D.G. Rotman, dicho bloque incluye las siguientes variables:
b) una medida de viabilidad política (la capacidad de ser elegido);
c) fe en las perspectivas del político (partido);
d) valoración de las acciones específicas de un determinado líder en este momento.
A continuación, a partir de las respuestas recibidas, se forman grupos de "partidarios incondicionales" (esto incluye a los encuestados que, en todas las preguntas, dieron las valoraciones más positivas de este líder según todos los criterios), "opositores incondicionales" (encuestados que en todos los casos se negó a confiar en esta persona y calificó su actividad como negativa). El resto se incluye en el grupo de los “vacilantes”.
Del mismo modo, para evaluar el nivel de religiosidad de la población, no basta con registrar mediante la autoidentificación el número de personas que creen en Dios, ya que la fe puede ser puramente externa, declarativa, etc. personaje. Para determinar de manera confiable la proporción de verdaderos creyentes, es necesario introducir en los criterios de formación de grupos características tales como la pertenencia a una confesión particular y un comportamiento de culto estable. Y si hoy en día aproximadamente la mitad de la población de la República de Bielorrusia se considera creyente, entonces en una combinación de tres signos su proporción se reduce al 7-8%.
El segundo procedimiento para la tipologización empírica es buscar combinaciones estables de propiedades de los fenómenos en estudio.
Cualquier fragmento de la realidad social como objeto de interés de investigación tiene simultáneamente una gran cantidad de propiedades interrelacionadas e interdependientes. Además, esta relación suele ser repetidamente indirecta: por ejemplo, una correlación entre dos características puede ser causada por alguna tercera característica que ha permanecido fuera del campo de visión del sociólogo.
Análisis de conglomerados– un método de clasificación multidimensional de objetos, es decir un método que permite la clasificación según muchos criterios a la vez. Es muy importante que trabaje con características tanto cuantitativas como cualitativas, lo cual es especialmente importante cuando se analizan datos mixtos que incluyen información tanto cuantitativa como cualitativa.
El análisis de conglomerados le permite dividir un conjunto de datos en grupos homogéneos de tal manera que las diferencias entre objetos de un grupo sean mucho menores que entre objetos de diferentes grupos. El criterio de diferencia (similitud) para las características cuantitativas suele ser medidas de distancia en el espacio euclidiano, para las cualitativas: medidas de conexión o similitud (chi-cuadrado, coeficiente de Yule y otros).
Análisis factorial– un método de análisis estadístico de un gran número de características, que permite identificar sus relaciones estructurales. La tarea principal que se resuelve mediante el análisis factorial es encontrar métodos para la transición de un cierto número de signos relativamente fáciles de medir del fenómeno en estudio a un cierto número de factores latentes (no observables externamente) detrás de ellos, cuya existencia solo puede ser asumido. Este método nos permite identificar la estructura de cualquier fenómeno (proceso) social complejo, así como determinar los factores que lo determinan. Los nombres que se dan a los factores seleccionados son, por regla general, arbitrarios y se seleccionan por asociación con aquellas características que están más fuertemente asociadas con este factor, es decir, tienen la carga factorial más alta. La carga factorial se refiere a la importancia de una característica particular en un grupo seleccionado de variables. Así, el análisis factorial nos permite sopesar la importancia de cada elemento del fenómeno (proceso) en estudio en la estructura general de este último.
El procedimiento de tipologización empírica nos permite proceder directamente al análisis de relaciones estables (es decir, significativas para los propósitos del estudio) e implica la implementación de una interpretación significativa de los datos recopilados.
Interpretación– se trata de un conjunto de significados que el investigador atribuye a la información empírica recibida o a los indicadores sociales. En general, estos datos se interpretan a través de imágenes de la conciencia, las cuales deben ser adecuadas a la realidad social comprendida. Mientras tanto, la relación entre los objetos reales y su imagen es siempre aproximada e incompleta. Y en este sentido, cualquier interpretación, para ser relativamente correcta, debe estar indisolublemente ligada al contenido específico de la esfera de la vida social a la que pertenece, por lo que siempre es situacional y única. "No importa cuán completa y específica sea la información recibida", escribe G.S. Batygin, “siempre se ubica en un determinado “sistema de coordenadas” y actúa como un fragmento de una imagen más amplia, cuyo contenido es la experiencia científica y de vida de un sociólogo”.
Por supuesto, las bases para interpretar y explicar los datos deben sentarse en el programa de investigación en la etapa de operacionalización empírica e interpretación de los conceptos básicos. Su combinación forma un cierto esquema interpretativo, que actúa como una matriz semántica específica, dando al investigador un cierto "ángulo de visión" sobre el problema. La construcción de tales esquemas es una operación informal que presupone un alto nivel de cultura teórica, metodológica y analítica del sociólogo.
Luego, a partir del esquema interpretativo desarrollado, se prueban las hipótesis iniciales y, si es necesario, se complementan y aclaran.
Sin embargo, a menudo existen dificultades significativas al interpretar los datos de las encuestas por varias razones. Nombramos algunos de ellos.
1. En OSI, por regla general, se estudian las ideas estereotipadas de las personas sobre algo. En la etapa de programación, estas ideas sufren un procesamiento y transformación lógico-verbal, y en el comportamiento cotidiano de las personas el funcionamiento de los estereotipos suele realizarse a nivel inconsciente. Como resultado, al hacerle al encuestado tal o cual pregunta y ofrecerle un conjunto de respuestas ya preparadas, "programamos" su conciencia, porque es muy probable que al participar en la encuesta, esté pensando en este problema para el futuro. primera vez en su vida. En este caso, las respuestas pueden ser aleatorias, internamente contradictorias o presentarse en los términos que se le imponen en el cuestionario.
2. Cada persona, siendo un individuo único en sus cualidades, actúa simultáneamente como portador de una determinada conciencia de grupo social, es decir. comparte las normas, valores, opiniones de aquellos grupos sociales a los que pertenece. Como resultado, los sociólogos se enfrentan con bastante frecuencia al fenómeno de la conciencia "dividida": el mismo encuestado puede expresar valoraciones negativas y al mismo tiempo tener actitudes positivas hacia cualquier valor, existiendo, por así decirlo, en dos "marcos de referencia": el normativo. grupal e individual pragmático.
El hecho de que estos dos niveles de conciencia no siempre concuerden entre sí, V.A. Yadov lo asocia con diferencias en el contenido y la estructura de los intereses individuales y grupales. Los primeros actúan como un requisito previo para los “programas conductuales”, mientras que los segundos sirven como base para las “prescripciones normativas”, que a menudo son inconsistentes con los primeros.
Las herramientas para recopilar y analizar datos utilizadas en la práctica de la investigación sociológica se basan en la tradición de prueba "rigurosa" de hipótesis que se ha desarrollado en las ciencias naturales. Esta tradición supone que las hipótesis deben ser inequívocas y basarse en la ley del tercero excluido. Todo el material que no cumple con estos requisitos a menudo se considera “ruido” de información y se excluye del análisis. Sin embargo, debe recordarse que en sociología la tecnología de la prueba de hipótesis "rigurosa" no siempre está justificada; puede imponer al investigador esquemas de interpretación simplificados y, en última instancia, erróneos, donde todas las desviaciones situacionales de un determinado modelo normativo se consideran erróneas o accidentales. .
En este sentido, los métodos rigurosos para probar hipótesis no pueden proporcionar información sobre el contexto social profundo de las relaciones que se estudian; actúan sólo como material fuente para una mayor interpretación y explicación. Como señala G.S. Batygin, “la interpretación sociológica real se encuentra “más allá” de los datos empíricos y está determinada por las características específicas del fenómeno o proceso que se estudia. Incluye una idea de la situación concreta en la que se “inscribe” el acto de medición (observación, encuesta, experimento). En este caso, este último se convierte en uno de los elementos de la situación de vida, es decir. objeto de estudio."
Así, el esquema interpretativo sociológico incluye, junto con la verificación formalizada directa de las hipótesis, también algunas ideas, conocimientos e intuición no formalizados del investigador, formando ese contexto social específico que permite, entre muchas “lecturas” posibles de datos empíricos, elegir una. que es lo más adecuado a la realidad.
II . Procedimiento de explicación. Si la información se analiza como parte de un estudio de tipo explicativo, entonces no tenemos derecho a limitarnos únicamente a procedimientos descriptivos; debemos profundizar la interpretación y pasar a explicar los hechos identificando posibles influencias sobre las propiedades agregadas, identificadas. tipos sociales, etc.
Bajo explicación Se entiende como la función del conocimiento científico, que se lleva a cabo ya sea a través de la comprensión de la ley a la que está sujeto el objeto que se estudia, o estableciendo aquellas conexiones y relaciones que constituyen sus rasgos esenciales. En esencia, la explicación en ciencia es el acto de incorporar conocimiento empírico sobre un objeto (proceso, fenómeno) a explicar en un contexto más amplio de conocimiento teórico.
Dependiendo del tipo de conexión entre el objeto y los factores, condiciones, etc. que lo determinan, se distinguen varias formas básicas de explicación científica.
Causal, Cuando:
a) un objeto (fenómeno, proceso) se explica estableciendo una conexión natural con otros objetos que lo preceden en el tiempo;
b) el estado actual de un objeto se explica por sus estados pasados.
Genético, cuando el objeto que se explica está incluido en una cadena de relaciones de causa y efecto, dentro de la cual, siendo consecuencia de un fenómeno, se convierte en causa de otro. Avanzando a lo largo de esta cadena hasta el estado inicial del objeto, podemos reconstruir su génesis en su conjunto, lo que nos permite dar la previsión más fiable de sus cambios en el futuro.
Estructural-funcional, cuando un objeto social se considera como una integridad estructuralmente diseccionada, cada elemento del cual juega un papel específico en el sistema, es decir tiene su propio propósito funcional, lo que significa que se comporta de forma natural de acuerdo con su lugar en la estructura del objeto.
Según el criterio de fiabilidad, podemos distinguir seguro Y presunto explicación.
Se lleva a cabo una explicación segura cuando la información empírica necesaria para establecer una relación causal entre un objeto y los factores que lo afectan está completamente contenida en los materiales originales del estudio. Sin embargo, este tipo de explicación sólo es posible en relación con algunas tendencias particulares, limitadas en sus parámetros espaciotemporales. En el OSI, además, una condición necesaria (pero no suficiente) para una explicación segura es la presencia de los resultados de una serie de mediciones repetidas de tipo monitoreo que demostrarían una tendencia obvia en los cambios en el estado de un objeto social.
Pero, por regla general, al estudiar un fenómeno social, su explicación requiere ir más allá de los límites de la información empírica disponible: análisis de datos secundarios, apelación al contexto social específico del fenómeno en estudio, comparaciones culturales e históricas, etc. En este caso, solo podemos hablar de una explicación de carácter conjetural, cuando todos los procedimientos anteriores confirman las conclusiones extraídas, pero la información que ellos (los procedimientos) permiten obtener no está contenida directamente en los materiales fuente de este estudio. .
Pongamos un ejemplo de este tipo de análisis cualitativo realizado por sociólogos de BSU en 1994 cuando estudiaban la influencia del factor Chernobyl en el crecimiento de la religiosidad de la población que vivía en una zona de contaminación radiactiva. La hipótesis inicial aquí fue que cualquier cataclismo de naturaleza catastrófica, que provoque cambios negativos bruscos y duraderos en la vida de grandes masas de personas (guerras, revoluciones, crisis económicas), de una forma u otra contribuye al fortalecimiento de la religiosidad en cualquier sociedad. Esto se evidencia en datos de la historia nacional y mundial. Para probar la hipótesis, durante la encuesta se formaron dos submuestras: la primera estaba formada por personas que viven en la zona de Chernobyl, cuya salud (y a veces su vida) está bajo constante amenaza; el segundo estaba formado por personas que vivían en lugares “limpios”. Dada la igualdad de sus características sociodemográficas básicas, las diferencias en el nivel de religiosidad podrían atribuirse a la influencia perturbadora del factor Chernobyl. Sin embargo, los resultados de la encuesta no revelaron las diferencias esperadas: el número de creyentes en ambas submuestras resultó ser aproximadamente el mismo. Se plantearon como hipótesis las siguientes suposiciones para explicar este hecho:
1. Quizás el impacto del desastre de Chernobyl en el estado de conciencia de las masas sea indirecto y complejo: si en los primeros años de la perestroika (el desastre) fue un evento único en el contexto de una relativa estabilidad política y económica, luego de 1991 este La estabilidad se perdió dramáticamente. Pasaron a primer plano los factores negativos de la vida económica y política (el colapso de la URSS, el colapso económico, etc.), que en su importancia para el destino personal de las personas resultaron ser comparables a Chernobyl y, en cierto modo, lo "eclipsaron". Para demostrar esta suposición, se llevó a cabo un análisis comparativo de dos estudios realizados por diferentes grupos de investigación en BSU en 1990 y 1994. Ambas encuestas se realizaron tanto en áreas “limpias” como contaminadas de la República de Bielorrusia (ver Tabla 5.14).
Tabla 5.14
Importancia de los problemas de Chernobyl para la población de la República de Bielorrusia (en%)
Los datos presentados en la tabla indican lo siguiente. El número de quienes consideran que los problemas de Chernobyl son los más importantes para ellos es aproximadamente el mismo, aunque sería más lógico esperar que la importancia del evento se desvaneciera con el tiempo. Esto, sin embargo, no sucedió; Por el contrario, la proporción de personas para quienes los problemas de Chernóbil han pasado a un segundo plano en los últimos años se ha reducido a la mitad (del 29,7 al 13,7%). Al mismo tiempo, ha aumentado significativamente el número de personas para quienes estos problemas son bastante graves, pero junto con otros igualmente importantes (del 30,9 al 47,5%).
Así, un análisis descriptivo de los datos comparativos presentados en el cuadro 5.14 nos permite plantear la siguiente explicación:
La importancia del factor Chernobyl en la conciencia de las masas no disminuye con el tiempo, pero en condiciones de una crisis sistémica general, el papel de los factores económicos y políticos aumenta; parecen "alcanzar" en importancia a los problemas de Chernobyl y formar en percepción subjetiva un síndrome de crisis única que afecta negativamente el estado psicoemocional de las personas.
En otras palabras, el factor Chernobyl deja de influir en la conciencia de la población afectada en su forma "pura" de forma independiente y comienza a influir indirectamente, a través de una combinación de factores socioeconómicos (dificultades financieras, imposibilidad de adquirir productos respetuosos con el medio ambiente, deterioro de la salud). , etc.). Y este factor de las condiciones de vida es común a toda la población de la República de Bielorrusia, independientemente del lugar de residencia.
2. La segunda hipótesis, destinada a explicar la falta de influencia visible del factor Chernobyl en la religiosidad de la población, está asociada a la visión específica de las causas del accidente por parte de creyentes de diferentes confesiones religiosas.
En ambas submuestras, dos tercios de los creyentes son ortodoxos y alrededor del 17% son católicos. La proporción de representantes de otras religiones resultó estadísticamente poco fiable, por lo que para controlar los datos, además de la población que vive en las zonas "sucias" y "limpias", se realizó una encuesta entre los feligreses de las tres principales confesiones cristianas en Minsk: ortodoxos, católicos y protestantes. El análisis de los resultados comparativos mostró que evalúan las causas del desastre de Chernobyl de maneras muy diferentes (ver Tabla 5.15). Por estas razones, la encuesta presentó la principal dicotomía polar de juicios, uno de los cuales era de naturaleza racional-secular (“esto es el resultado de la irresponsabilidad humana, Dios no tiene nada que ver con eso”), y el segundo se redujo a una interpretación religioso-sacra ("este es el resultado de la divina providencia, el castigo por los pecados de las personas".
Se puede realizar un análisis de una sustancia para establecer su composición cualitativa o cuantitativa. De acuerdo con esto, se hace una distinción entre análisis cualitativo y cuantitativo.
El análisis cualitativo permite establecer en qué elementos químicos se compone la sustancia analizada y qué iones, grupos de átomos o moléculas se incluyen en su composición. Al estudiar la composición de una sustancia desconocida, un análisis cualitativo siempre precede a uno cuantitativo, ya que la elección de un método para la determinación cuantitativa de los componentes de la sustancia analizada depende de los datos obtenidos de su análisis cualitativo.
El análisis químico cualitativo se basa principalmente en la transformación del analito en algún compuesto nuevo que tenga propiedades características: color, un determinado estado físico, estructura cristalina o amorfa, olor específico, etc. La transformación química que se produce en este caso se denomina cualitativo. reacción analítica , y las sustancias que provocan esta transformación se denominan reactivos (reactivos).
Por ejemplo, para descubrir iones - en una solución, la solución analizada primero se acidifica con ácido clorhídrico y luego se agrega una solución de hexacianoferrato (II) de potasio. En presencia de un precipitado azul de hexacianoferrato de hierro (II) (azul de Prusia):
Otro ejemplo de análisis químico cualitativo es la detección de sales de amonio calentando el analito con una solución acuosa de hidróxido de sodio. Los iones amonio en presencia de iones - forman amoníaco, que se reconoce por su olor o por el color azul del papel tornasol rojo húmedo:
En los ejemplos dados, las soluciones de hexacianoferrato de potasio (II) e hidróxido de sodio son, respectivamente, reactivos para los iones y -.
Al analizar una mezcla de varias sustancias con propiedades químicas similares, primero se separan y solo después se llevan a cabo reacciones características en sustancias (o iones) individuales, por lo que el análisis cualitativo cubre no solo reacciones individuales para detectar iones, sino también métodos para su separación. .
El análisis cuantitativo permite establecer relaciones cuantitativas entre las partes constituyentes de un determinado compuesto o mezcla de sustancias. A diferencia del análisis cualitativo, el análisis cuantitativo permite determinar el contenido de los componentes individuales del analito o el contenido total del analito en el producto en estudio.
Los métodos de análisis cualitativo y cuantitativo que permiten determinar el contenido de elementos individuales en la sustancia analizada se denominan análisis elemental; grupos funcionales - análisis funcional; Compuestos químicos individuales caracterizados por un cierto peso molecular: análisis molecular.
¡Un conjunto de diversos métodos químicos, físicos y fisicoquímicos para separar y determinar componentes estructurales (fases) individuales de heterogéneos! Los sistemas que difieren en propiedades y estructura física y están limitados entre sí por interfaces se denominan análisis de fase.
Objeto: revisar los principales métodos de identificación química.
1. La esencia de la identificación química.
2. Análisis cualitativo.
3. Análisis cuantitativo.
4. Métodos de análisis cuantitativo.
La identificación química es el establecimiento del tipo y estado de moléculas, iones, radicales, átomos y otras partículas basándose en una comparación de datos experimentales con los datos de referencia correspondientes para partículas conocidas. La identificación es el establecimiento de la identidad de un compuesto desconocido con otro conocido.
Para ello, compare las constantes fisicoquímicas, propiedades y reacciones de ambas sustancias. Antes de la identificación, la sustancia se limpia a fondo, se realiza un estudio preliminar: se compara el estado de agregación, el color, la viscosidad, se prueba la solubilidad en agua, disolventes orgánicos, bases y ácidos, se determina la inflamabilidad y otras propiedades. En análisis molecular, la identificación es el establecimiento de la fórmula química de los compuestos o de sus fragmentos más importantes. La identificación es el objetivo del análisis cualitativo, que suele preceder a las determinaciones cuantitativas.
A) Las propiedades de una sustancia dependen de su pureza.
B) Análisis molecular: establecimiento de la calidad y cantidad de la composición de compuestos químicos y sus mezclas.
En el análisis cualitativo, las mezclas de un compuesto químico suelen separarse preliminarmente mediante varios métodos (cromatografía, rectificación, cristalización, extracción, precipitación, difusión térmica, etc.); luego se determinan las llamadas características moleculares integrales para las sustancias separadas, que incluyen masa molar, composición elemental total, densidad, solubilidad, temperaturas de transición de fase, índices de refracción, potenciales de ionización, así como espectros de absorción de radiación electromagnética, espectros de masas, etc. Estas características de los compuestos químicos se comparan con las constantes y espectros correspondientes de las muestras de referencia, y la ausencia de depresión (disminución y aumento en el rango) del punto de fusión de la mezcla del compuesto identificado y la sustancia de referencia (es decir, una sustancia conocida identificada con la sustancia de prueba).
EN) Análisis de isótopos: determinación de la composición isotópica de un elemento químico. El análisis isotópico de varios elementos se puede realizar utilizando varios principios físicos. El más común es el método espectrométrico de masas, que permite realizar análisis isotópicos de todos, sin excepción, los elementos de la tabla periódica. Los espectrómetros de masas para determinar la composición isotópica deben ser muy precisos. La ionización por impacto electrónico se utiliza para analizar la composición isotópica de elementos ligeros (carbono, hidrógeno, oxígeno, azufre, nitrógeno, etc.). En este caso son adecuados todos los métodos de introducción en fase gaseosa, como en el caso de los espectrómetros de masas orgánicas.
GRAMO) El análisis de fases es la determinación de la composición química y la cantidad de fases individuales en sistemas heterogéneos o formas individuales de compuestos de elementos en minerales, aleaciones, semiconductores, etc. El objeto del análisis de fases es siempre un cuerpo sólido.
El tema de la química analítica es la identificación química (análisis cualitativo) y la medición (análisis cuantitativo).
1.1Análisis cualitativo
El análisis cualitativo tiene su propio objetivo
detección de determinadas sustancias o sus componentes en el objeto analizado. La detección se realiza mediante identificación
sustancias, es decir, establecer la identidad (igualdad) del AS del objeto analizado y el AS conocido de las sustancias analizadas en las condiciones del método de análisis aplicado. Para ello, este método examina previamente sustancias de referencia en las que se conoce la presencia de sustancias analitas. Por ejemplo, se ha establecido que la presencia de una línea espectral con una longitud de onda de 350,11 nm en el espectro de emisión de la aleación, cuando el espectro es excitado por un arco eléctrico, indica la presencia de bario en la aleación; El color azul de una solución acuosa cuando se le agrega almidón es un indicador de la presencia de I 2 en ella y viceversa.
Un análisis químico cualitativo detallado permite determinar la composición elemental (atómica), iónica, molecular (material), funcional, estructural y de fases de sustancias inorgánicas y orgánicas.
En el análisis de sustancias inorgánicas, los análisis elementales e iónicos son de primordial importancia, ya que el conocimiento de la composición elemental e iónica es suficiente para determinar la composición material de las sustancias inorgánicas. Las propiedades de las sustancias orgánicas están determinadas por su composición elemental, pero también por su estructura y la presencia de diversos grupos funcionales. Por tanto, el análisis de sustancias orgánicas tiene sus propias particularidades.
El análisis químico cualitativo se basa en un sistema de reacciones químicas características de una sustancia determinada: separación, separación y detección.
Los siguientes requisitos se aplican a las reacciones químicas en el análisis cualitativo.
1. La reacción debería ocurrir casi instantáneamente.
2. La reacción debe ser irreversible.
3. La reacción debe ir acompañada de un efecto externo (AS):
a) cambio de color de la solución;
b) formación o disolución de un precipitado;
c) liberación de sustancias gaseosas;
d) coloración a la llama, etc.
4. La reacción debe ser lo más sensible y específica posible.
Las reacciones que permiten obtener un efecto externo con el analito se denominan analítico, y la sustancia añadida para este fin es reactivo. Las reacciones analíticas que se llevan a cabo entre sustancias sólidas se denominan " por ruta seca", y en soluciones - " camino mojado».
Las reacciones "secas" incluyen reacciones que se realizan triturando una sustancia problema sólida con un reactivo sólido, así como obteniendo vidrios de colores (perlas) fusionando ciertos elementos con bórax.
Mucho más a menudo el análisis se realiza "húmedo", para lo cual la sustancia analizada se transfiere a una solución. Las reacciones con soluciones se pueden llevar a cabo mediante métodos de tubo de ensayo, gotitas y microcristalinos. En el semimicroanálisis en probeta, se realiza en tubos de ensayo con una capacidad de 2-5 cm 3 . Para separar los sedimentos se utiliza la centrifugación y la evaporación se realiza en copas o crisoles de porcelana. El análisis de gotas (N.A. Tananaev, 1920) se realiza sobre placas de porcelana o tiras de papel filtrado, obteniendo reacciones de color agregando una gota de una solución reactiva a una gota de una solución de una sustancia. El análisis microcristalino se basa en la detección de componentes mediante reacciones que producen compuestos con colores y formas de cristal característicos observados al microscopio.
1.2Análisis cuantitativo
Análisis cuantitativo: determinación del contenido (masa, concentración, etc.) o proporciones cuantitativas de componentes en la muestra analizada. Los componentes que se determinan pueden ser átomos, moléculas, isótopos, grupos funcionales, fases, etc. Normalmente, el análisis cuantitativo se basa en el uso de la dependencia de las propiedades físicas medibles del objeto en estudio o del producto de su transformación de la composición. .
El análisis químico cuantitativo se basa en la reacción química entre el analito y el reactivo.
Los siguientes requisitos se aplican a las reacciones químicas utilizadas en este análisis:
1) la reacción debe transcurrir con bastante rapidez y ser prácticamente irreversible;
2) las sustancias que entran en la reacción deben reaccionar en proporciones cuantitativas estrictamente definidas, es decir, la reacción debe ser estequiométrica y no estar acompañada de reacciones secundarias;
3) como resultado de la reacción se deben obtener compuestos con una determinada composición molecular;
4) el curso de la reacción no debe verse influenciado por las impurezas presentes en el analito;
5) la reacción debe permitir determinar fácilmente el momento de su finalización, así como la masa del producto de reacción o el volumen de la solución reactiva gastada en su implementación.
2. Métodos de análisis cuantitativo.
2.1 Valoración amperométrica
Titulación amperométrica, un método de análisis cuantitativo basado en voltamperometría de barrido de potencial lineal. El punto final de la titulación está determinado por la dependencia de la corriente de difusión Id a potencial constante Ec del electrodo indicador del volumen V del valorante añadido.
2.2 Valoración potenciométrica
La titulación potenciométrica se basa en determinar el punto de equivalencia en función de los resultados de las mediciones potenciométricas. Cerca del punto de equivalencia hay un cambio brusco (salto) en el potencial del electrodo indicador. Esto se observa, por supuesto, sólo cuando al menos uno de los participantes en la reacción de titulación participa en el proceso del electrodo.
2.3 Titulación ácido-base
En la valoración ácido-base, se suele utilizar un electrodo de vidrio como indicador, normalmente incluido en el juego de medidores de pH producidos comercialmente. El método potenciométrico permite la determinación cuantitativa de los componentes de una mezcla de ácidos si las constantes de disociación difieren en al menos tres órdenes de magnitud. Por ejemplo, al valorar una mezcla que contiene ácido clorhídrico (HCl) y ácido acético, se detectan dos saltos en la curva de valoración. El primero indica el final de la titulación de HCl, el segundo salto se observa durante la titulación de ácido acético. Además, las curvas de titulación de ácidos polibásicos, cuyas constantes de disociación difieren significativamente (crómicas, fosfóricas, etc.), tienen varios saltos.
El uso de disolventes no acuosos abre amplias posibilidades para analizar mezclas de varios componentes sin separación. Por ejemplo, determinar el contenido de ácidos clorhídrico y monocloroacético en una mezcla valorando una solución acuosa es una tarea difícil debido a la dificultad de detectar dos saltos de titulación. Cuando se titula en acetona, ambos saltos se expresan claramente y se puede calcular el contenido de cada ácido en la mezcla.
2.4 Titulación complexométrica
La titulación potenciométrica de cationes con complexona III (EDTA) se puede realizar utilizando el metal correspondiente como electrodo indicador: titulación de sales de cobre con electrodo de cobre, sales de zinc con electrodo de zinc, etc. o un electrodo selectivo de iones adecuado. Sin embargo, muchos electrodos indicadores metálicos son irreversibles y el número de electrodos selectivos de iones es pequeño.
Para valoraciones complexométricas se puede utilizar un electrodo universal Hg|HgY2- o Au(Hg)|HgY2-, donde Au(Hg) es oro amalgamado; HgY2- es un complejo de mercurio con el anión del ácido etilendiaminotetraacético. Con un electrodo de mercurio de este tipo se pueden valorar los iones que formen complejos con Y4 con una constante de estabilidad que no exceda la constante de estabilidad del complejo de mercurio. Se trata, por ejemplo, de iones de magnesio (Mg2+), calcio (Ca2+), cobalto (Co2+), níquel (Ni2+), cobre (Cu2+), zinc (Zn2+), etc.
2.5 Titulación mediante el método de sedimentación
Los electrodos indicadores en los métodos de valoración potenciométrica que utilizan reacciones de precipitación son electrodos metálicos o de membrana que son sensibles al ion que se determina o al ion precipitante. En la práctica, el método de precipitación se puede utilizar para determinar aniones de plata, mercurio, zinc, plomo, cloro, bromo, yodo y algunos otros. Una mezcla de haluros, como I- y Cl-, se puede valorar sin separación con nitrato de plata. El electrodo de plata le permite registrar dos saltos durante esta titulación. El primer salto indica la titulación del ion yoduro y puede usarse para calcular el contenido de este ion, el segundo salto se refiere al final de la precipitación del ion cloruro. A partir del segundo salto, se puede calcular el contenido total de haluro o la concentración de iones cloruro si se conoce la concentración de iones yoduro a partir de los datos de titulación antes del primer salto.
2.6 Valoración redox
Las curvas de valoración redox se pueden trazar en coordenadas pM - V (valorante) o E - V (valorante), si pM=-log[M] ([M] - concentración del participante de la reacción, E - potencial del sistema, V (valorante ) es el volumen de valorante. Las curvas de valoración del primer tipo son de interés práctico cuando se dispone de un electrodo indicador sensible a M. Las curvas del segundo tipo son de importancia más general, ya que cualquier valoración redox se puede llevar a cabo midiendo E usando un electrodo indicador de metal noble, generalmente platino.
