Физико-химические методы анализа

ленную величину, по которой судят о количестве устанавливаемого элемен­та. Недостатком метода является трудность осуществления многоэлементно­го анализа, т. к. для каждого элемента нужен свой источник света.

Молекулярный спектральный анализ. В основе метода лежит избира­тельное поглощение или излучение света вещества: при некоторых длинах волн электромагнитного излучения светопоглощение происходит интенсив­но, т. к. энергия квантов равна энергии возбуждения молекулы.

Молекулярно-абсорбционные методы анализа основаны на измерении поглощения молекулами вещества электромагнитного излучения оптическо­го диапазона. В зависимости от способа измерений, ширины полосы изме­ряемого излучения различают следующие молекулярно-абсорбционные ме­тоды:

колориметрия – сравнение окраски анализируемого и стандартного растворов проводят визуальным способом, пропуская через исследуемый раствор полихроматический свет;

фотоколориметрический метод – основан на измерении поглощения ана­лизируемым веществом не строго монохроматического видимого диапазона светопотока, интенсивность которого измеряют с помощью фотоэлемента;

спектрофотометрия – изучает поглощение анализируемым веществом света с определенной длиной волны, т. е. монохроматического излучения.

В зависимости от области оптического диапазона длин волн различают анализ в ультрафиолетовой (УФ), видимой и инфракрасной (ИК) областях спектра. Возникновение спектров поглощения в ультафиолетовой и видимой областях спектра объясняется способностью электронов поглощать кванты света и переходить на более высокие энергетические уровни, поэтому такие спектры называют электронными. В инфракрасной области кванты света по­глощают отдельные функциональные группы, атомы которых при этом из­меняют энергетические уровни своих колебательных и вращательных дви­жений, поэтому ИК-спектры называют молекулярными.

Люминесцентный метод анализа. Люминесценция – способность к самостоятельному свечению, возникающему под действием ультрафиолето­вых, рентгеновских или радиоактивных лучей (фотолюминесценция, рентге-нолюминесценция, радиолюминесценция). Свечение может прекращаться сра­зу при исчезновении возбуждения (флуоресценция) или продолжаться опре­деленное время после прекращения возбуждающегося воздействия (фосфо­ресценция). В основном используют явление флуоресценции. Качественный флуоресцентный анализ заключается в изучении спектральных характери­стик флуоресценции (спектров излучения), количественный анализ основан на прямой зависимости интенсивности люминесценции I_л от концентрации при С < 10^–5 моль/л.

Для измерении флуоресценции используют спектрофлуориметры и флуориметры. Свет от источника возбуждения через светофильтры попадает на кювету с раствором, испускаемое излучение проходит через вторичный светофильтр, фотоэлемент, где преобразуется в фототок, величина которого тем больше, чем больше концентрация раствора.