Фотоколориметрия. 1. Возбужденное состояние атомов, способы возбуждения

Контрольные вопросы.

1. Возбужденное состояние атомов, способы возбуждения.

2. Получение спектров излучения. Их характеристики.

3. Фотометрия пламени, (схема прибора, способы получения аналитического сигнала, его вид, качественные и количественные определения).

4. Эмиссионная спектроскопия, (схема прибора, способы получения аналитического сигнала, его вид, качественные и количественные определения).

5. Рентгеновская флуоресценция, (схема прибора, способы получения аналитического сигнала, его вид, качественные и количественные определения).

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.

1. 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)