57 Количественный анализ в ик-спектроскопии.

Для проведения количественного анализа на любую атомную группировку, благодаря своей высокой точности, чувствительности, быстроте, малому количеству требующегося вещества и возможности проведения измерений в потоке, метод инфракрасной спектроскопии оказывается очень удобным. В основе всех количественных измерений, проводимых по спектрам поглощения, лежит закон Бугера-Ламберта-Бера. Согласно которому абсорбционность прямо пропорциональна концентрации веществ в пробе (с), толщине поглощающего слоя (d) и коэффициенту поглощения k.

Если известны толщина образца и молярное поглощение исследуемой группировки на какой-либо частоте, то, рассчитав на этой же частоте оптическую плотность анализируемого образца, мы легко найдем концентрацию этой группировки, по градировочному графику.

Точность определения концентрации любых функциональных групп таким способом будет зависеть от точности измерения следующих величин. Во-первых, это интенсивность световых потоков падающего - I0 и прошедшего - I через анализируемый образец. Во-вторых, молярное поглощение искомой атомной группировки на той частоте, на которой проводится анализ. Эта величина всегда вычисляется из оптических плотностей эталонных образцов с известной концентрацией искомых группировок и поэтому тоже определяется точностью измерения световых потоков или, иначе, коэффициента пропускания образца. Таким образом, любые количественные измерения тех или иных функциональных группировок, проводимые по их полосам погло­щения, всегда сводятся к измерению пропускания образца, поэтому точность спектральных количественных измерений оказывается непосредственно связанной с точностью регистрации пропускания образца на определенной заданной частоте. Эффект рассеивания на неровностях поверхности образца и отражение на окнах кюветы могут оказаться достаточно значительными, вследствие чего при количественных измерениях их следует учитывать. Для нахождения оптической плотности образца, которая обусловлена присутствием в нем определяемых группировок, берется некоторая так называемая базовая линия, которая плавно соединяет области наибольшей прозрачности, находящиеся в непосредственной близости от измеряемой полосы поглощения, и производится отсчет I0 и I.

Существует несколько методов определения содержания одного компонента в среде постоянного состава. Наиболее распространенным является метод градуировочной кривой. Он заключается в построении графика зависимости оптической плотности образца заданной толщины от концентрации в нем анализируемых центров поглощения. Этот график строится на основании измерений спектров поглощения эталонных смесей известного состава и поэтому автоматически учитывает все отступления закона Бугера - Ламберта - Бера, которые имеют место при анализе сильно ассоциирующих веществ. Сами градуировочные графики могут быть построены как для измерений, проводимых в точке (фиксированная частота), так и в максимуме полосы поглощения.

Другим, тоже часто используемым методом количественного анализа, является метод внутренних стандартов. Он заключается в сопоставлении оптических плотностей образца на двух частотах, на первой из которых поглощение обусловлено анализируемыми атомными группировками, а на другой - средой, состав которой остается постоянным. Этот метод менее удобен тем, что требует близкого расположения аналитической полосы и полосы сравнения, а также малого отличия в их интенсивностях.