Фотоэлектроколориметрия

Фотоэлектроколориметрия — определение концентра­ции вещества в растворе по изменению силы тока в фото­элементе при падении на него луча света, прошедшего через исследуемый раствор.

При прохождении светового потока через окрашенную прозрачную жидкость часть света поглощается. Степень поглощения света, или коэффициент экстинкции («туше­ния»), во многих случаях прямо пропорциональна интен­сивности окраски раствора. Окраска раствора зависит от концентрации в нем растворенного вещества: чем выше концентрация, тем интенсивнее окраска и тем больше све­та поглощает раствор. На измерении светопоглощения основано определение концентрации прозрачных окрашен­ных растворов — фотоэлектроколориметрия. Степень све­топоглощения определяют в приборе фотоэлектроколориметре (ФЭК) путем уравнивания интенсивности света, прошедшего через исследуемый окрашенный раствор, и света, прошедшего через контрольную жидкость — бес­цветный растворитель исследуемого вещества. По степени светопоглощения определяют содержание вещества в растворе.

Для получения точных объективных данных об интен­сивности света в прибор вводят фотоэлемент, преобразую­щий световое излучение в электрический ток. При попада­нии света на некоторые светочувствительные вещества (цезий) энергия световых квантов передается электронам этого вещества, которые начинают двигаться и одном направлении. Если пластинки фотоэлемента соединить проводником, то в нем возникает поток эдектронов т. е. электрический ток, силу которого можно изме­рить микроамперметром.

Построение калибровочного графика.

Для определения концентрации вещества в растворе или взвеси необходимо построить калибровочную кривую. Для этого на оси абс­цисс откладывают различные концентрации растворов исследуемого вещества, а на оси ординат — показания красной шкалы фотометра — экстинкцию (рис. 57). Гото­вят несколько растворов данного вещества различной кон­центрации и определяют их экстинкцию. Из точек на го­ризонтальной оси, соответствующих приготовленным кон­центрациям, восстанавливают перпендикуляры. Из точек на вертикальной оси, соответствующих полученным пока­зателям экстинкции, про­водят горизонтали до пе­ресечения их с перпенди­кулярами. В местах пере­сечения этих линий полу­чают ряд точек и соеди­няют их. Если растворы были подготовлены точ­но, то построенная линия близка к прямой. В дальнейшем, получая показатель экстинкции, находят соответст­вующую ему точку на вертикальной оси и проводят горизонталь до пересечения с кривой. Из этой точки опускают перпендикуляр на горизон­тальную ось, по которой определяют концентрацию вещества, соответствующую данной экстинкции. Например, на приведенном графике показатель экстинкции С = 0,20 соответствует концентрации вещества 1,8 г/л (см. рис. 57). Для каждого вещества строят свой график. При этом всегда следует пользоваться кюветой одной и той же ра­бочей длины и определение проводить с одним и тем же светофильтром.

Калибровочную кривую нужно периодически прове­рять, так как чувствительность фотоэлемента со временем несколько снижается. Можно составить таблицу, где ука­зать, какое количество вещества соответствует каждому полученному показателю экстинкции.