- •Заняття №31
- •Самостійна позааудиторна робота
- •Контрольні питання
- •Самостійна аудиторна робота
- •Фотоколориметрія
- •Підготовка серії стандартних розчинів
- •Підбір світлофільтрів
- •Залежність кольору світлофільтра від довжини хвилі
- •Підбір кювети
- •Підготовка досліджуваного розчину
- •Дані для калібрувального графіка
- •Завдання 2. Фотоколориметричне визначення феруму (III) у препараті
- •Побудова калібрувального графіка
- •Залежність оптичної густини від вмісту феруму в розчині
- •Заняття №32
- •Самостійна позааудиторна робота
- •Контрольні питання
- •Самостійна аудиторна робота
- •Експериментальна частина
- •Фотометричного титрування.
- •Встановлення точної концентрації розчину калію перманганату
- •Невідомої концентрації
- •Завдання 2.Аналіз суміші ізомерів нітроаніліну методом спектрофотометричного титрування
- •Методика визначення
- •Заняття №33
- •Самостійна позааудиторна робота
- •Контрольні питання
- •Самостійна аудиторна робота
- •Теоретичні основи рефрактометричного аналізу
- •Експериментальна частина
- •Атомні рефракції й рефракції хімічних зв'язків
- •Хід визначення
- •Визначення показника заломлення і розрахунки
- •Завдання 5. Контроль якості приготовлених розчинів і терміни зберігання концентрованих розчинів лікарських речовин
- •Границі показників і терміни придатності концентрованих розчинів лікарських речовин
- •Заняття №34
- •Самостійна позааудиторна робота
- •Контрольні питання
- •Самостійна аудиторна робота
- •Теоретична частина
- •Експериментальна частина Завдання 1. Визначення Купруму та Цинку при їх сумісній присутності
- •Суть роботи
- •Виконання роботи
- •Завдання 2. Визначення масової частки натрію або калію хлориду
- •Регенерація йонітів
- •Виконання роботи
- •Заняття №35
- •Самостійна позааудиторна робота
- •Контрольні питання
- •Самостійна аудиторна робота
- •Теоретична частина
- •Класифікація потенціометричних методів аналізу
- •Експериментальна частина Завдання 1. Визначення рН природної води
- •Виконання роботи
- •Завдання 2. Визначення вмісту оцтової кислоти в оцеті
- •Завдання 3. Визначення вмісту hCl і ch3cooh у суміші
- •Заняття №36
- •Самостійна позааудиторна робота
- •Контрольні питання
- •Самостійна аудиторна робота
- •Теоретична частина
- •Класифікація кондуктометричних методів аналізу Пряма кондуктометрія
- •Низькочастотне кондуктометричне титрування
- •Високочастотне кондуктометричне титрування
- •Експериментальна частина
- •Виконання роботи
- •Заняття №37
- •Самостійна позааудиторна робота
- •Контрольні питання
- •Самостійна аудиторна робота
- •Літературa
Теоретичні основи рефрактометричного аналізу
Рефракцією (лат. Refractus - зломлений) називають явище заломлення світлових променів на межі розділу двох різних за своєю природою оптичних середовищ. Термін "рефрактомерія" означає вимірювання заломлення світла. Оскільки заломлення світла оцінюється за величиною так званого показника заломлення, то під рефрактометрією розуміють вимірювання показника заломлення світла.
Рефрактометричним аналізом називають метод аналізу, оснований на залежності показника заломлення від складу системи. Ця залежність встановлюється експериментально шляхом визначення показника заломлення для ряду стандартних систем відомого складу.
На основі отриманих даних будують калібрувальний графік у координатах: склад суміші – показник заломлення. При цьому на осі складу відкладають вміст одного із компонентві у суміші (у %). Маючи такий графік, можна визначити показник заломлення суміші невідомого складу і встановити її склад.
Для водного розчину цукру такий графік має наступний вигляд (рис.1):
nД
сцукру, %
Рис.1. Графік залежності nД водного розчину цукру від концентрації.
Перевагами рефрактометричного метода аналізу є: простота, точність (до сотих часток процента аналізованої речовини), швидкість, можливість проводити аналіз, маючи дуже малу кількість речовини (0,05 – 0,5 г).
Рефрактометрія широко застосовується для кількісного аналізу різних бінарних систем (водних і неводних розчинів речовин, сумішей двох рідин). Звичайними об'єктами аналізу є розчини спиртів, цукрів, гліцерину, кислот, основ, солей. Велике значення має рефрактометричний метод для аналізу різноманітних складних систем: біологічних і харчових продуктів, медичних препаратів тощо.
У багатьох випадках аналіз таких систем спрощується за рахунок того, що частина компонентів суміші знаходиться практично в сталому співвідношенні. У цьому випадку виявляється можливим окреме визначення вмісту тільки таких компонентів (одного або двох), концентрація якого є змінною і сумарне визначення всіх решти. Визначення показника заломлення широко застосовується для встановлення ступення чистоти речовини.
Показник заломлення є однією з найважливіших індивідуальних констант речовини і присутність домішок може помітно вплинути на його значення. Вміст домішок може бути встановленокількісно. Визначення величини показника заломлення надає велику допомогу при необхідності ідентифікації – встановленні природи речовини, розпізнаванні, з якою речовиною має справу аналітик. Крім визначення показника заломлення, додатково потрібно визначити температуру кипіння, густину тощо. Потім знайдені величини порівнюються з табличними і природа речовини таким чином встановлюється.
Рефрактометричний аналіз має не тільки прикладне значення, але є найважливішим інструментом наукового дослідження і широко застосовується, наприклад, при визначенні будови органічних і неорганічних сполук, дослідженні розчинів тощо.
Промінь світла, проходячи з одного прозорого середовища в друге під кутом до поверхні розділу фаз, змінює свій початковий напрям, тобто заломлюється. Заломлення світла (рефракція), обумовлена різною швидкістю поширення світла в різних середовищах. Відношення синуса кута падіння (1) до синуса кута заломлення (2) дорівнює відношенню швидкості поширення світла в середовищі (1) (v1) до швидкості поширення світла в середовищі (2) (v2) і є величиною сталою для даних двох середовищ:
Ця константа позначається символом n, і носить назву показника заломлення середовища (2) по відношенню до середовища (1). Прийнято приводити величини показників заломлення по відношенню до повітря.
Показник заломлення залежить:
Від природи речовини;
Від температури; при пониженні температури показник заломлення збільшується (оскільки збільшується густина розчину), при підвищенні температури – зменшується.
Найчастіше показник заломлення визначають при 20°С, якщо температура відрізняється від 20°С, то вносять поправку за такою формулою:
nt = n20° + (20 – t) · 0,0002 ;
де t – температура, при якій проводиться вимірювання.
Від довжини хвилі світла. При точних вимірюваннях показник заломлення визначають, використовуючи монохроматичне світло натрієвої лампи.
В розчинах показник заломлення залежить також від концентрації.
У зв'язку з тим, що при певних умовах показник заломлення є величиною сталою для кожної речовини, рефрактометрія застосовується для підтвердження істинності і чистоти препаратів.
На залежності показника заломлення від концентрації розчину оснований рефрактометричний метод кількісного аналізу. Визначення показника проводять за допомогою приладів, які називаються рефрактометрами. Основними частинами рефрактометра є дві призми, між якими поміщають шар досліджуваної рідини; окуляр і шкала з поділками для відліку.
Пучок світла проходить через призму і, заломившись у шарі досліджуваної рідини, зазнає повного внутрішнього відбиття від поверхні другої призми. Лінія, що відмежовує область повного внутрішнього відбиття, представляє собою границю світла й тіні, і спостерігається через окуляр рефрактометра.
Відлік проводять з точністю до четвертого знаку після коми. Спостереження і відлік проводять, повторюючи ще 2-3 рази. Після цього знов наносять 2-3 краплі досліджуваної речовини і повторяють вимірювання. Середнє значення від отриманих даних відліків дає величину показника заломлення досліджуваної рідини. Різниця між результатами окремих відліків не повинна перевищувати 3 одиниць в четвертому знаку.
Залежність показника заломлення розчинів від концентрації встановлюється емпірично для кожної окремої речовини.
При кількісному рефрактометричному аналізі концентрацію визначають за графіком залежності показника заломлення від концентрації розчину або за такою формулою:
де х – концентрація розчину;
n – показник заломлення розчину;
nо– показник заломлення розчинника при тій же температурі;
F– фактор, рівний величині приросту показника заломлення при збільшенні концентрації на 1% (встановлюється експериментально).