5. турбидиметрический метод анализа

Турбидиметрический метод анализа основан на измерении интен- сивности света, прошедшего через среду со взвешенными частицами. Для этого анализируемое вещество предварительно переводят в мало- растворимое соединение, которое должно находиться в виде суспензии.

Основным достоинством этого метода является высокая чувст- вительность, что особенно ценно по отношению к элементам или ио- нам, для которых отсутствуют цветные реакции и не разработаны фо- тометрические методы.

При взаимодействии света со взвешенными частицами происхо-

дит его рассеивание (рис. 10).

Iр

I0         Iпр

l

Рис. 10. Схема прохождения светового потока через суспензию

Интенсивность рассеянного света описывается законом Рэлея и зависит от следующих факторов [2]:

1) V – объема рассеивающей частицы;

2) N – числа частиц в данном объеме, которое пропорционально концентрации С;

3) nчаст и nср – показателей преломления частиц и среды;

4) λ – длины волны падающего света;

5) Iо – интенсивности падающего света;

6) θ – угла рассеивания;

7) R – расстояния от частицы до приемника излучения.

В турбидиметрии измеряют не саму интенсивность прошедшего через суспензию света Iпр, а кажущуюся оптическую плотность Акаж:

Акаж  lg I0

,           (14)

Iпр

где I0 – интенсивность падающего на суспензию света; Iпр – интенсив- ность прошедшего через суспензию света.

При проведении измерений на одном и том же приборе, с одним

и тем же светофильтром и при условиях, обеспечивающих одинако- вые размеры частиц, зависимость кажущейся оптической плотности от концентрации имеет вид:

Акаж = k  l  C,      (15)

где k – молярный коэффициент мутности; l – толщина поглощающе- го слоя.

Для получения суспензий с одинаковыми размерами частиц следует соблюдать одинаковые условия их приготовления, а также обеспечить одинаковые условия измерений:

1) смешение реагентов проводить в одинаковой последователь- ности и с одинаковой скоростью;

2) концентрации всех вспомогательных реагентов должны быть постоянными;

3) температура должна быть постоянной;

4) для повышения устойчивости суспензий следует добавлять стабилизаторы (агар, желатин и т. п.);

5) время          выдержки  приготовленных  суспензий  от  момента

смешения реагентов до момента их измерения должно абсолютно быть одинаковым.

Для определения неизвестной концентрации в турбидиметрии

чаще всего используют метод градуировочного графика и турбиди- метрическое титрование.

Метод градуировочного графика основывается на линейной

зависимости (15) кажущейся оптической плотности Акаж  от концен- трации С. Для этого последовательно готовят серию стандартных растворов с точной концентрацией определяемого вещества и пр о- водят измерения кажущейся оптической плотности каждого раство- ра, строго соблюдая правила приготовления суспензий, приведен- ные выше.

Используя полученные данные, строят градуировочный гр а- фик в координатах Акаж  – C. Измерив кажущуюся оптическую плот- ность анализируемого раствора, по графику, представленному на рис. 11, определяют неизвестную концентрацию определяемого ве- щества.

А

каж

A

x

C         C

x

Рис. 11. Пример градуировочного графика в турбидиметрии