4. фотометрический метод анализаФотометрический метод анализа основан на измерении светопо- глощения (оптической плотности). Для измерений в видимой области спектра анализируемое вещество должно иметь интенсивную окраску, иначе его переводят в окрашенное соединение. Определение анализируемых веществ в фотометрии проводится с использованием основного закона светопоглощения. Если на слой раствора толщиной l падает световой поток с интенсивностью I0, и в результате поглощения света веществом интенсивность прошедшего светового потока I уменьшается (рис. 6), то по закону Бугера – Ламберта – Бера:
А lg I0 I
lC,
(8)
где А – оптическая плотность (или светопоглощение); ε – молярный коэффициент светопоглощения; С – молярная концентрация вещества в растворе. I0 I l Рис. 6. Схема прохождения светового потока через слой раствора Если в растворе находится смесь светопоглощающих веществ, то соблюдается закон аддитивности светопоглощения: оптическая плотность смеси веществ равна сумме оптических плотностей компонентов: Асмеси = ΣАi. (9) Для количественного анализа в прямой фотометрии применяются метод градуировочного графика, метод стандартов и метод добавок. Метод градуировочного графика основывается на линейной зависимости (8) оптической плотности А от концентрации С. Для это- го последовательно готовят серию стандартных растворов с точной концентрацией определяемого вещества и проводят измерения опти- ческой плотности каждого раствора. Используя полученные данные, строят градуировочный график в координатах А – C. Измерив оптическую плотность анализируемого раствора, по графику определяют неизвестную концентрацию опреде- ляемого вещества (рис. 7). A A x
C x Рис. 7. Пример градуировочного графика в фотометрии При спектрофотометрических измерениях используют свет высокой степени монохроматичности. Это позволяет проводить ана- лиз двухкомпонентных смесей без предварительного разделения, ис- пользуя закон Бугера – Ламберта – Бера и закон аддитивности свето- поглощения. Например, если в анализируемом растворе содержится два по- глощающих вещества X и Y, то светопоглощение смеси при длинах волн λ1 и λ2 можно записать:
Если значения ε для каждого компонента при каждой длине вол- ны определить предварительно, то уравнения (10) и (11) образуют сис- тему с двумя неизвестными СX и СY. Решение этой системы позволяет определить концентрации обоих веществ в анализируемом растворе. |
| Оглавление| |