KWALIFIKACJA CHM3 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 6.
W celu zwiększenia stężenia składników śladowych w roztworze próbkę poddaje się
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zwiększenie stężenia składników śladowych uzyskuje się przez usunięcie części rozpuszczalnika i zmniejszenie objętości roztworu, czyli przez zagęszczanie.
Roztwarzanie dotyczy rozpuszczania próbki, a rozcieńczanie obniża stężenie. Liofilizacja to głównie suszenie/utrwalanie próbki, nie typowy etap podnoszenia stężenia analitów w roztworze.

Pełne wyjaśnienie:

Jeżeli celem jest zwiększenie stężenia składników śladowych (anality) w roztworze, stosuje się etap zagęszczania (prekoncentracji). W praktyce oznacza to zwykle zmniejszenie objętości próbki roztworu, najczęściej przez kontrolowane usunięcie części rozpuszczalnika (np. odparowanie), tak aby ta sama ilość analitu znalazła się w mniejszej objętości. Dzięki temu rośnie stężenie i łatwiej wykonać oznaczenie, zwłaszcza gdy analit występuje w bardzo niskich ilościach.

Odpowiedź "zagęszczaniu" jest więc poprawna, bo bezpośrednio realizuje podany w pytaniu cel: podniesienie stężenia składników śladowych w roztworze.

Pozostałe odpowiedzi nie spełniają tego warunku:

  • "roztwarzaniu" dotyczy etapu przygotowania próbki polegającego na rozpuszczeniu substancji stałej lub osadu w odpowiednim rozpuszczalniku/kwasie. Może być potrzebne, aby w ogóle otrzymać roztwór do analizy, ale samo w sobie nie oznacza zwiększania stężenia analitów śladowych; często wręcz prowadzi do rozcieńczenia lub przeniesienia do większej objętości.
  • "rozcieńczaniu" jest działaniem przeciwnym do zamierzonego: dodanie rozpuszczalnika zwiększa objętość i obniża stężenie składników, więc utrudnia oznaczanie śladowe.
  • "liofilizacji" (suszenie sublimacyjne) służy głównie do usuwania wody z próbki w celu jej utrwalenia lub przygotowania do dalszych etapów. Nie jest to typowy proces zwiększania stężenia składników śladowych w roztworze, bo po liofilizacji roztwór przestaje być roztworem (otrzymuje się suchą pozostałość), a następnie i tak trzeba ją ponownie rozpuścić.

Wskazówka egzaminacyjna: w pytaniach o "zwiększenie stężenia" szukaj działań typu zatężanie/zagęszczanie albo "zmniejszenie objętości", natomiast "rozcieńczanie" zawsze działa w drugą stronę.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zagęszczanie to etap przygotowania próbki, w którym zmniejsza się objętość roztworu (np. przez odparowanie rozpuszczalnika), aby zwiększyć stężenie analitu. Stosuje się je szczególnie wtedy, gdy składniki śladowe są na granicy oznaczalności aparatu.
Bo usuwa się część rozpuszczalnika, a ilość analitu w próbce pozostaje (w przybliżeniu) taka sama. Ta sama masa substancji znajduje się w mniejszej objętości, więc stężenie rośnie. To klasyczna prekoncentracja przed pomiarem.
Rozcieńczanie polega na dodaniu rozpuszczalnika i obniża stężenie, a zagęszczanie polega na zmniejszeniu objętości roztworu (np. przez odparowanie) i podnosi stężenie. Na egzaminie te pojęcia są często przeciwstawnymi odpowiedziami.
Prekoncentrację stosuje się, gdy analit występuje w bardzo małym stężeniu (śladowo) i sygnał pomiarowy byłby zbyt niski. Przykłady to oznaczanie metali w wodach, zanieczyszczeń w próbkach środowiskowych lub pozostałości związków organicznych przed analizą instrumentalną.
Zwykle nie. Roztwarzanie służy do przeniesienia składników próbki do roztworu (np. rozpuszczenia ciała stałego), aby można było wykonać analizę. Stężenie zależy potem od objętości użytego rozpuszczalnika; często roztwarzanie daje roztwór raczej rozcieńczony.
Rozcieńczanie zwiększa objętość roztworu przez dodanie rozpuszczalnika, więc zmniejsza stężenie analitu. Dla składników śladowych to szczególnie niekorzystne, bo może obniżyć sygnał poniżej granicy oznaczalności i pogorszyć dokładność oraz powtarzalność oznaczeń.
Liofilizacja jest głównie metodą suszenia i utrwalania próbki (usuwanie wody przez sublimację), a nie typowym sposobem zwiększania stężenia analitu w roztworze. Po liofilizacji otrzymuje się suchą pozostałość, którą trzeba ponownie rozpuścić, więc to inny cel technologiczny.
Najczęściej stosuje się kontrolowane odparowanie rozpuszczalnika (np. na łaźni wodnej) lub odparowanie pod zmniejszonym ciśnieniem. Dobór metody zależy od lotności rozpuszczalnika i stabilności analitu. Ważne jest, by nie doprowadzić do strat analitu lub zanieczyszczeń.
Najczęściej myli się cel etapu: zamiast "zwiększyć stężenie", wybiera się czynność często wykonywaną rutynowo, jak rozcieńczanie. Inny błąd to utożsamianie każdego usuwania wody (np. liofilizacji) z zagęszczaniem roztworu, bez zwrócenia uwagi na stan próbki.
Szukaj w treści sformułowań: "zwiększenie stężenia", "składniki śladowe", "podniesienie czułości", "zmniejszenie objętości". To typowe hasła wskazujące na prekoncentrację. Odpowiedzi typu rozcieńczanie będą wtedy logicznie sprzeczne z celem.
info

Statystycznie 84% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnio łatwe

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że liofilizacja to głównie suszenie/utrwalanie próbki, nie typowy etap podnoszenia stężenia analitów w roztworze.

Materiały:

  • Podręcznik z chemii analitycznej (rozdziały: przygotowanie próbek, prekoncentracja)
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji CHM.3: przygotowanie odczynników i próbek
  • Instrukcje laboratoryjne (SOP) dotyczące zatężania/odparowywania w przygotowaniu próbek

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego