Вещественные признаки продукции, содержащие защищаемую информацию, определяются в результате химического, физико-химического и физического анализа. Основу химического анализа составляют химические реакции изучаемого вещества в растворе. Физико-химический анализ предусматривает измерение физических величин, изменение которых обусловлено химическими реакциями. Физический анализ учитывает изменение физических характеристик добытой пробы, вызванных исследуемым веществом.
Принципы и методы определения химического состава вещества рассматривает аналитическая химия, которая включает качественные и количественные методы анализа. Для аналитической химии характерно применение не только традиционных химических методов, но и физико-химических и физических методов, а также биологических методов.
Качественный анализ представляет собой совокупность методов установления химического состава путем идентификации атомов, ионов, молекул, входящих в анализируемое вещество. Основными показателями качественного анализа являются специфичность и чувствительность. Специфичность характеризует возможность метода обнаруживать искомое вещество в присутствии других элементов. Чувствительность определяется наименьшим количеством вещества, которое может быть обнаружено рассматриваемым методом. Чувствительность современных методов качественного анализа составляет порядка 1 мкг.
|
|
Количественный анализ использует совокупность методов определения количественных соотношений, в которых находятся элементы или отдельные соединения в анализируемом веществе. Показатели количественного анализа — специфичность, чувствительность и точность. Чувствительность и точность измеряются в процентах содержания исследуемого вещества в пробе. Чувствительность современных методов достигает 10Ч2-10~15%. Точность, выражаемая значением относительной ошибки, составляет 1-2%.
Основными методами аналитической химии являются:
•методы разделения веществ;
•термические методы;
•химические методы;
•электрохимические методы;
•хроматографические методы;
•спектральный анализ;
•масс-спектрографические методы;
•радиоактивные методы;
•биологические методы.
Разделение — операция, в результате которой отделяются один от другого компоненты, составляющие исходную смесь. Для разделения применяются такие процессы как:
•осаждение, основанное на различной растворимости соединений в водных растворах;
•экстракция— процесс распределения вещества между двумя фазами;
•сорбция — поглощение газов, паров или растворенных веществ
твердыми или жидкими поглотителями — сербентами;
|
|
•электровыделение (электролиз), при котором отделяемое вещество выделяют на твердых электродах;
•электрофорез, основанный на различиях в скоростях движения частиц разного заряда, формы и размера в электрическом поле;
•цементация, заключающаяся в восстановлении компонентов на металлах с отрицательными потенциалами; простая отгонка (выпаривание) — удаление веществ, находящихся в форме готовых летучих соединений;
•возгонка (сублимация) — перевод вещества из твердого состояния в газообразное и последующее осаждение его в твердой форме, минуя жидкую фазу;
•кристаллизация— образование зародышей твердой фазы при охлаждении газа, расплава или раствора.
Термические методы анализа используют термические эффекты, которые являются причиной или следствием химических реакций, и процессы выделения или поглощения теплоты в результате физических процессов.
В основе химических методов анализа лежат химические реакции трех типов: кислотно-основные, окислительно-восстановительные и комплексообразования. Основными из них являются классические гравиметрический и титриметрический методы. Гравиметрический метод заключается в выделении (путем осаждения, отгонки и т. д.) в чистом виде вещества и его взвешивании. Титриметрический метод основан на измерении количества реагента, затрачиваемого на реакцию с определяемым веществом. Методы, основанные на учете скорости химической реакции в зависимости от концентрации взаимодействующих веществ, представляют собой кинетические химические методы.
Электрохимические методы анализа изучают и используют процессы, протекающие не поверхности электрода и в приэлектро-дном пространстве. Различают прямые и косвенные электрохимические методы. В прямых методах используют связь между силой тока (величиной потенциала и т. д.) и концентрацией определяемого вещества, в обратных — зависимость измеряемого электрического параметра от объема титрата (раствора с определенной концентрацией).
Хроматография — физико-химический метод разделения и анализа смесей, основанный на распределении их компонентов между подвижными и неподвижными веществами. Жидкость или газ (подвижное вещество) протекают мимо неподвижного твердого вещества или пленки жидкости, нанесенной на него. Хроматографические методы классифицируются по агрегатному состоянию смеси (газ, жидкость), по механизму разделения, по форме проведения хроматографического процесса (колоночная, капиллярная, плоскостная).
Спектральный анализ проводится с целью определения состава вещества по его спектру. Различают атомарный, молекулярный спектральный, эмиссионный (по спектрам излучения) и адсорбционный (по спектрам поглощения) методы анализа. В качественном анализе полученный спектр идентифицируют и интерпретируют с помощью таблиц и атласов спектров элементов и индивидуальных соединений. В количественном спектральном анализе определяют состав вещества по относительно или абсолютной ин-тенсивностям полос спектра.
Mace-спектрометрические методы позволяют исследовать вещества путем определения масс и распределения частиц, содержащихся в веществе. С этой целью производится ионизация атомов и молекул изучаемого вещества и разделение образующихся ионов в пространстве или времени.
Методы анализа веществ, основанные на радиоактивности, разделяют на группы: радиоактивный анализ, радиоиндикаторные, основанные на поглощении и рассеянии радиоактивных излучений, и радиометрические. Наиболее распространен радиоактивный метод исследования радиоактивного излучения нуклидов под воздействием потока элементарных частиц.
|
|
Биохимические методы используют биологические компоненты (ферменты, антитела и др.).
Если количество добытого вещества очень мало (порядка 100 мкг), то применяют микрохимический анализ, при меньшем количестве (единицы и доли мкг) — методы ультромикрохими-
Ческого анализа.
Простейшие методы качественного микрохимического анализа предусматривают получение в капле раствора на фарфоровой пластинке окрашенных продуктов реакции и выделение в капиллярных пробирках осадков, характерных для конкретного элемента. В качественном микрохимическом анализе наиболее универсальным методом является капельный анализ, для которого раствор и высокочувствительные реагенты берутся в количестве нескольких капель. Для обнаружения определенных ионов используют характерные цветные реакции, которые проводят на фильтровальной бумаге, часовом стекле, капельной пластинке, в микротигле. Полуколичественная капельная калориметрия выполняется путем сравнения интенсивности окраски пятен, полученных на фильтровальной бумаге, с окраской стандарта. Чувствительность этого метода составляет (0,01-0,1) мкг.
В количественном микроанализе используются гравиметрические, титрометрические, фотометрические методы. Титро-метрические методы занимают ведущее положение как наиболее простые и высокоточные. Предпочтение отдается электрохимическим методам титрования, прежде всего кулометрическим. Ку-лометрия — совокупность электрохимических методов анализа, основанных на измерении количества электричества, расходуемого при выделении на электроде того или иного вещества.
Весьма малые количества вещества (порядка 10~6 г и менее) исследуются методами ультрамикрохимического анализа. Приемы подготовки к анализу весьма специфичны и индивидуальные для каждого образца. Операции ультрамикрохимического анализа выполняются в капиллярной посуде через лупу (когда объем не менее 10~3 мл) и с помощью микроскопа с микроманипулятором (при объеме менее 10~3 мл). При наблюдении в микроскоп выполняют:
|
|
•осаждение в микроконусе с последующим отделением осадка центрифугированием;
•электролиз на микроэлектродах из тонкой проволоки;
•титрование в капиллярных ячейках;
•определение в виде окрашенных соединений в капиллярных кюветах с помощью микроскопов-фотометров.
В ультрамикрохимическом анализе органических веществ наряду с титрированием и спектрофотометрией применяют методы газовой хроматографии и газового анализа. Образцы для ультрамикрохимического анализа взвешивают на ультрамикровесах с точностью 10~9-10 8 г. Проблемы анализа малых образцов обеспечиваются также сочетанием методов ультрамикрохимического исследования и физических методов.
Вопросы для самопроверки
1.Особенности утечки информации по сравнению с утечкой материальных объектов.
2.Чем отличается технический канал утечки информации от канала связи?
3.Классификация технических каналов утечки информации.
4.Состав простых и составных каналов утечки информации.
5.Основные показатели технических каналов утечки информации.
6.Почему длина технического канала утечки информации является важным его показателем?
7.Виды и основные характеристики источников сигналов технических каналов утечки информации.
8.Виды и основные характеристики среды распространения технических каналов утечки информации.
9.Виды и основные характеристики приемников технических каналов утечки информации.
10.С какой целью комплексно используют технические каналы утечки информации?
11.Параметры источников сигналов, среды распространения и приемников сигналов акустических каналов утечки информации.
12.Что учитывает громкость звука? Диапазон громкости звуков в дБ и громкости речи в помещении.
13.Что представляет собой явление реверберации и как оно оценивается?
14.Какие составные каналы используются для повышения дальности передачи речевой информации?
15.Основные параметры источников сигналов, среды распространения и приемников сигналов оптических каналов утечки информации.
16.Какими показателями оценивается метеорологическая дальность видимости?
17.Основные показатели оптических волокон как световодов оптических каналов утечки информации.
18.Виды радиоэлектронных каналов утечки информации. Виды сред распространения сигналов в радиоэлектронных каналах утечки информации.
19.Особенности распространения радиоволн различных диапазонов.
20.Способы повышения дальности распространения ультракоротких волн.
21.Виды помех в радиоэлектронном канале утечки информации.
22.Источники информации вещественных каналов утечки информации.
23.Методы добывания информации с использованием вещественных каналов утечки информации.