Методические указания по теме 3.1. Фотометрические методы анализа. Колориметрия

При изучении данной темы необходимо обратить внимание на расчёты результатов анализа.

Колориметрические, фотоколориметрические методы анализа основаны на измерении интенсивности светового потока, прошедшего через окрашенный раствор. Зависимость между интенсивностью окраски раствора и содержанием в нем окрашенного вещества выражается законом светопоглощения Бугера-Ламберта-Бера:

I_i=I₀ × 10^{- e c i}

Если уравнение закона пролагорифмировать, то оно примет вид:

I_i

Ig ¾¾ = - e c i

I₀

где: I_i – интенсивность светового потока, прошедшего через раствор;

I₀ – интенсивность падающего на раствор светового потока;

e – коэффициент поглощения света – постоянная величина;

c – молярная концентрация окрашенного вещества в растворе;

i толщина слоя раствора, см.

Величину lg (I₀/I_i) называют оптической плотностью раствора D:

I₀

D = Ig ¾¾ = e c i

I_i

Оптическая плотность раствора прямо пропорциональна концентрации окрашенного раствора и толщине слоя раствора.

При С = 1моль/дм³ и i =1см D = e. Коэффициент e, таким образом, означает оптичес-кую плотность окрашенного раствора с концентрацией С = 1моль/ дм³ и i =1см

Например: Определите содержание Fe³⁺(мг/ дм³), если оптическое поглощение его раствора с сульфосалициловой кислотой равно 0,45 в кювете, толщиной 2 см,

а e = 4 ×10^-3.

Решение:

По формуле 1.1. рассчитываем концентрацию раствора по Fe³⁺ в (моль/ дм³).

D 0,45

С = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ = 5,6 ×10^-5 моль/ дм³

e × i 4 ×10^-3 ×2

Тогда содержание Fe³⁺ (мг/ дм³) составит:

56г - 1 моль/ дм³

С(Fe³⁺ ) - 5,6 ×10^-5 моль/ дм³

5,6 ×10^-5×56

С = ¾¾¾¾¾¾¾ = 3,13 10^{-3 г / дм3} = 3,13 мг/ дм³

Вопросы для самоконтроля

1. В чём сущность метода колориметрии?

2. На каком законе основаны колориметрические определения?

3. Какими преимуществами обладает метод колориметрии по сравнению с другими методами количественного анализа?

Литература [3], с.266-277