Рис. 3. Зависимость оптической плотности от концентрации веществ А и В: I – при длине волны 1; II – при длине волны 2

Так как при длине волны 1 вещество А не поглощает излучение, то система уравнений (3) сводится к следующему:

A₁ = ℓ∙ ε_λ1(B) ∙ C(B)

A₂_oбщ = ℓ∙ [ε_λ2(A) ∙ C(A) + ε_λ2(B) ∙ C(B)] (4)

Первое уравнение в системе (4) соответствует первому графику на рис. 3, второе, соответственно, – второму.

Математический метод

Построив градуировочные графики, мы можем найти тангенсы углов наклона каждой прямой, которые численно будут равны молярным коэффициентам поглощения каждого вещества при длине волны, при которой проводились измерения. Значения тангенсов подставляют в систему уравнений (4). В эту же систему поставляют значения оптических плотностей исследуемого раствора смеси веществ и решают систему.

Графический метод

После построения градуировочных графиков (рис.3) оптическую плотность вещества В, измеренную при длине волны 1, соотносят с концентрацией вещества В, при длине волны 2. Полученное значение оптической плотности вычитают из общей оптической плотности смеси А и B при длине волны 2. Найденное значение оптической плотности вещества А на графике соотносят с его концентрацией.

II. Реактивы и оборудование

1. Стандартный раствор хрома (3+), 0,332М.

2. Стандартный раствор хрома (6+), 0,02М.

3. Раствор серной кислоты, 1:1.

4. Колбы мерные емкостью 50мл, 6шт.

5. Стаканы емкостью 50 мл, 6шт.

6. Пипетки с делениями емкостью 5 мл, 2 шт.

7. Фотоколориметр КФК-2.

Цель работы: изучение спектров поглощение растворов хрома (6+) и хрома (3+), определение содержания хрома (6+) и хрома (3+) при их совместном присутствии в контрольном растворе.

Практическая часть.

1. Изучение спектра поглощения хрома (6+) и хрома (3+).

Выбор светофильтров

В мерную колбу емкостью 50 мл поместили 2 мл стандартного раствора хрома (6+), добавили 3 мл серной кислоты и довели объем раствора до метки дистиллированной водой. Сняли спектры поглощения этого раствора, измеряя оптическую плотность (А) при различных светофильтрах, от 315 до 960 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения использовали дистиллированную воду. Результаты занесли в таблицу.

Оптическую плотность рассчитали по формуле A = -lg(T).

λ, нм	Т (Cr⁺⁶),%	Т (Cr⁺³),%	A (Cr⁺⁶)	A (Cr⁺³)
315	21	88	0,677781	0,055517
364	17,5	88	0,756962	0,055517
400	69	63	0,161151	0,200659
440	75	71	0,124939	0,148742
490	90	88	0,045757	0,055517
540	100	70	0	0,154902
670		85		0,070581
750		100		0
870		100		0
980		100		0

Построили на одном графике спектры поглощения растворов хрома (3+) и хрома (6+). Выбрали первый светофильтр (λ₁), при котором светопоглощение раствора хрома (3+) максимально, а светопоглощением хрома (6+) мы пренебрегли. Второй светофильтр (λ2) выбрали так, чтобы светопоглощение раствора хрома (6+) было максимально.