Фотометрические методы анализа

Фотометрические методы анализа объединяют фотоколориметрию и спектрофотометрию. Фотоколориметрия – это поглощение полихроматического света, спектрофотометрия - поглощение монохроматического света. В фотоколориметрии используют видимый свет, что дает возможность анализировать окрашенные растворы. В спектрофотометрии можно анализировать неокрашенные растворы при работе в ультрафиолетовой области спектра.

Фотоколориметрические методы относятся к объективным методам, так как интенсивность окраски растворов оценивают с помощью специальных устройств - фотоэлементов, в основе работы которых лежит явление фотоэффекта. Фотоэффектом называют явление отрыва электронов от атомов веществ под действием светового потока. Фотоэлементы - это устройства, с помощью которых световая энергия преобразуется в электрическую, регистрируемую гальванометром.

В фотоэлектроколориметрических методах анализа используют приборы двух типов: однолучевые фотоэлекроколориметры марок КФК-2, КФК-3 (колориметр фотоэлектрический концентрационный), ФЭТ-УНИИЗ (фотоэлектрический титрометр) и др.; двухлучевые фотоэлектроколориментры марок ФЭК-56М, ФЭК-54 и др.

Нефелометрический и турбидиметрический методы основаны на способности коллоидных растворов и мутных сред рассеивать свет.

В нефелометрии измеряют интенсивность рассеянного света в направлении, перпендикулярном к падающему свету.

В турбидиметрии измеряют интенсивность выходящего светового потока в том же направлении, что и падающий свет.

Если длина волны падающего света меньше линейных размеров частиц, то рассеяние света происходит за счет преломления и отражения света на границе «частица-растворитель». Это рассеяние называют рассеянием МИ (по фамилии ученого, разработавшего теорию этого явления в 1908г.).

Если длина волны больше линейных размеров частиц, то происходит дифракция световой волны, т.е. огибание частицы световой волной. Возникает эффект Дж. ТИНДАЛЯ - 1871г.

При анализе коллоидных систем необходимы постоянные условия: т.е. один и тот же источник света - I₀ = const, методика приготовления исследуемых растворов, температурный режим и т.д. Объединяя все постоянные величины в одну константу, можно записать уравнение вида I_р = К*с. Эту зависимость используют в нефелометрическом методе анализа.

При турбидиметрических измерениях рассеивающая способность может быть представлена уравнением вида А = К*с*I. Данное уравнение аналогично уравнению основного закона фотометрии, поэтому для практического определения концентрации мутных растворов турбидиметрическим методом используют одно- и двух-лучевых фотоэлектроколориметры.