10.Нефелометрический метод анализа.

Нефелометрический анализ, метод химического количественного анализа, основанный на измерении интенсивности света, рассеянного дисперсными системами (см. Нефелометрия). Первоначально применялся для анализа некоторых естественно мутных объектов (например, речной воды). Позже для определения концентрации растворённых веществ стали использоваться искусственные суспензии, например, для определения сульфатов в воде получают при помощи BaCl2 суспензию BaSO4, интенсивность светорассеяния которой измеряют в нефелометре, а затем по калибровочному графику находят концентрацию ионов SO2-4. Метод применяется для определения нефтепродуктов в воде, при анализе фармацевтических, пищевых и др. продуктов. Н. а. пригоден для определения веществ в области концентраций 10-5—10-4% с точностью около ± 5%. Для Н. а. используются специальные приборы — нефелометры, в которых на окуляр попадает рассеянный свет, направленный под углом 90° к пучку падающего света. Кроме того, в фотоэлектрических колориметрах (например, ФЭК-Н-57, ФЭК-56-2) предусмотрены приспособления для использования их как нефелометров.

11. Турбидиметрический метод анализа.Взаимодействие ЭМИ с веществом сопровождается разнообразными явлениями, в том числе и рассеянием света, под которымимеют в виду более или менее случайное изменение направление распространения падающего света. Рассеяние зависит от длины волны излучения, размера и формы рассеивающих частиц, а иногда от их расположения в пространстве.

Метод определения содержания вещества по ослаблению (вследствие рассеяния) светового потока при прохождении через суспензию называют турбидиметрическим. В этом случае изменяется интенсивность светового потока, но спектральная характеристика потока остается постоянной, т.е. длина волны электромагнитного излучения падающего на вещество не изменяется. (Суспензия - гетерогенная система, в которой дисперсионная среда - жидкость, дисперсная фаза - твердая).В турбидиметрии необходимо определяемый компонент перевести в нерастворимое соединение. Для этого используют реакции осаждения, продукты реакции которых должны быть практически нерастворимыми и находиться не в виде осадка, а в виде взвеси (суспензии).Пробу освещают интенсивным потоком света, а затем также как и в молекулярной абсорбционной спектрометрии измеряют интенсивность прошедшего излучения. Величину, соответствующую оптической плотности, в турбидиметрии называют мутностью, обо­значают буквой S и определяют из соотношения, аналогичного уравнению основного закона светопоглощения S=lg(I0/I)=klN,

В турбидиметрическом методе анализа источник излучения, кювета с пробой и приемник излучения должны находиться на одной линии.

Поэтому для турбидиметрических измерений можно использо­вать любой фотоколориметр или спектрофотометр.

Применение турбидиметрического метода анализа ограничено, т.к. на измеряемый сигнал сильно влияет размер частиц, а на прак­тике трудно добиться, чтобы в стандартном и исследуемом раство­рах получались частицы одного размера. Однако для определения сульфат-ионов в виде взвеси сульфата бария этот метод достаточно чувствителен, предел обнаружения 0,1-0,01 мг/дм³.

12. Спектроскопические методы анализа (сущность, основные спектральные и физико-химические помехи, буферы).К спектроскопическим относ методы, в основе кот лежит взаимодействие э-м излуч-я с в-вом.

Э-м излуч-е рассм с двух сторон: 1) с волновой—представляет э-м волну 2) с корпускулярной: поток дискретных сгустков энергии, распространяющихся в вакууме.

Совокупность всех фотонов образует э-м спектр. В зависимости от того, с какой энергией фотоны взаимодействуют с в-вом, наблюдаются различные процессы с в-вом. Поэтому э-м спектр делится на области: гамма-излучения, ренгеновск, УФ, видимый, ИК, микроволновой, радиоволны. Если гамма-излучение взаимодействует с в-вом—происходит распад в-ва. Ренгеновское—изменяется состав в-ва на ее внешнем слое. УФ, Видимый—измен состояние валентных электронов. ИК—измен колебательное состояние молекулы. Микроволн—измен спины ядер.

Самые распространенные методы—те, в основе кот лежит взаимодействие в-ва с УФ, видим, ИК излучениями наз оптическими. Они рассм только внешние слои. Энергетические уровни—дискретны, т.е разность м-у уровнями—постоянное значение, кот хар-но индивидуально для каждого элемента. Атом может поглотить только тот диапазон, длина волны кот =hc/ΔЕ.

Метод атомного поглощения: число линий в спектре и их расположение сугубо индивидуально и зависит только от природы атома. В них наиболее интенсивн линии—2-3 линии—аналитические линии, кот хар-ют сам атом. Чем больше атомов в пробе, тем выше будут линии в спектре. И по их высоте можно судить о количестве в-ва. Атомные спектры поглощения линейчаты и непрерываются. К ним относ: 1)атомно-абсорбционная спектрометрия—в его основе лежит измер-е поглощения э-м излучения, УФ и видимым диапазоном свободными не возбужденными атомами в-ва, полученными при распаде в-ва в пламенном или электротермическом атомизаторе.( количественный элементный м. анализа ).2) атомно—эмиссионная—он основан на термическом возбуждении свободных атомов или одноатомных ионов и регистрации оптического спектра испускания возбужденных атомов(кач и кол ан).

Молекулярные спектры : энергитическое состояние молекулы описыв: Емол=Еэл+Еколеб+Евращ. Поэтому к энергетическим уровням добавляют колебательные и вращательные уровни, поэтому увеличивается ряд переходов. Спектры могут перекрываться и сливаться в полосы—полосатые спектры. Следовательно метод молекулярного поглощения менее чувствителен, чем атомн. Сильно сказывается влияние мешающих компонентов. К нему относ:1) фотометрический м—в основе его лежит измерение поглощения э-м излучения УФ, видим диапазона р-рами поглощаемых в-в(фотоколориметрический, спектрофотометрический); 2) ИК-спектрометрия—м на, в основе кот положена регистрация и абработка спектров поглащения молекулами в-ва э-м излучения ИК области спектра( орган(рекомендуется) и неорг); 3) турбидиметрический—метод определения содержания в-ва по ослаблению(вследствие рассеивания) светового потока при прохождении через суспензию( кач и кол ан, орг и неорг в-ва).

Основной закон светопоглащения: интенсивность света, прошедшего через в-во, выражается . Для хар-ки поглощения света в-вами использ величину, пропускания Т, кот показ, какя доля падающего света поглощается, и опред: Т=I/Iо, а также оптическую плотность р-ра: А=-lgI/Io=klc.

Закон аддитивности оптических плотностей: если в р-ре присутствуют несколько поглощающих в-в, оптическая плотность р-ра = сумме вкладов каждого из клмпонентов.