Фотоколориметрия

Контрольные вопросы.

5. Происхождение молекулярных спектров, их вид и аналитическое использование.

6. Схема приборов.

7. Количественные законы: закон Бугера-Ламберта –Бера, условия его применимости; правило аддитивности оптической плотности, его использование.

8. Атомно-абсорбционная спектроскопия, принцип метода и схема прибора, использование и достоинства метода.

Лекция 6

Этот метод анализа основан на определении способности химических систем поглощать электромагнитное излучение в видимой области спектра, т.е. излучении с длиной волны 380 – 750нм. Химические системы, поглощающие излучение этого типа, окрашены, поэтому этот метод анализа и называется фотоколориметрией.

Приборы, используемые в этом методе, называют спектрофотометрами и фотоколориметрами. Спектрофотометры позволяют получить падающее излучение в очень узком диапазоне длин волн и чаще всего используют в качественном анализе, для количественных определений используют более простые фотоколориметры. В последнее время - это однолучевые приборы с дифракционной решеткой в качестве монохроматора. Вращение решетки вокруг оптической оси позволяет получить узкополосное излучение в видимом диапазоне длин волн. Измерительный прибор проградуирован в единицах оптической плотности.

Метод очень широко используется в анализе природных объектов.

Основные приемы фотометрического анализа.

2. Метод сравнения.

Измеряют оптические плотности исследуемого А_х и стандартного А_станд

Окрашенных растворов при одной и той же толщине светопоглощающего слоя. Тогда А_{х =} εС_хb, а А_{ст =} εС_стb, следовательно

С_х = С_ст ∙ А_х/А_ст.

2. Метод калибровочного графика.

Готовят серию стандартных растворов чистого определяемого вещества в диапазоне концентраций, близких к предполагаемой. Измеряют их оптические плотности при заданной длине волны и строят калибровочный

График, откладывая по оси абсцисс значения концентрации, а по оси ординат соответствующие им значения оптической плотности. Затем измеряют оптическую плотность исследуемого раствора и по графику находят значение концентрации. Этот метод наиболее удобен в серийных анализах.

3. Метод добавок.

Измеряют оптическую плотность исследуемого раствора А_х. Затем к нему добавляют некоторое известное количество определяемого вещества и снова измеряют оптическую плотность А_{х + а.} Согласно основному закону светопоглощения:

А_{х =} εС_хb А_{х + а =} ε(С_х + С_а) b

Решая эти уравнения относительно С_х, получают формулу:

С_х = С_а ∙ (А_х/ А_{х + а} – А_х), где С_а – концентрация добавки в

фотометрируемом растворе.

Метод добавок создает одинаковые условия при фотометрировании исследуемого и стандартного растворов и позволяет уменьшить влияние примесей на результаты анализа.

4.Дифференциальный метод.

Его сущность заключается в том, оптические плотности исследуемого и стандартного окрашенных растворов измеряют по отношению к окрашенному раствору определяемого элемента с концентрацией С₀, близкой к концентрации исследуемого раствора. Этот метод может иметь несколько вариантов: С₀ < C_x (если С_х велико), С₀ > С_х (если С_х мало), двустороннее дифференцирование для повышения точности определения.

(Задачник В.П. Васильева № 693, 695)