Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра общей и аналитической химии

Определение содержания никеля в черных сплавах фотоколориметрическим методом

Лабораторный практикум предназначен для студентов всех

специальностей

Новокузнецк

2009

УДК:54.061:669.018

О 624

Рецензент

кандидат химических наук, доцент, зав. кафедрой физхимии и ТМП СибГИУ А.И. Пошевнева

О 624 Определение содержания никеля в черных сплавах фотоколориметрическим методом: Лаб. практикум / Сост.: О.Р. Глухова, Р.М. Белкина, Н.И. Кувшинникова: СибГИУ – Новокузнецк, 2009. – 10 с.

Рассмотрены теоретические основы молекулярно-абсорбционного анализа, дана методика измерения оптической плотности растворов на фотоколориметре КФК-2МП. Приведена методика определения содержания никеля в черных сплавах и оценка точности полученного результата.

Предназначены для проведения лабораторной работы по «Методам контроля и анализа веществ» со студентами всех специальностей дневного обучения.

Молекулярно-абсорбционный метод анализа

Молекулярно-абсорбционный метод анализа или спектрофотометрия – один из очень распространенных физико-химических методов анализа.

Химической составляющей этого метода является получение молекул исследуемого компонента, которые, находясь в растворе, поглощают свет всем объемом. (Абсорбция – поглощение всем объемом, адсорбция – поглощение поверхностью.)

Физической составляющей спектрофотометрии является наблюдение спектра поглощения и измерение оптической плотности раствора. Этот метод позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ.

Закон поглощения света

Основным законом спектрофотометрии является закон Бугера-Ламберта-Беера в его логарифмической форме. Он представляет связь измеряемой физической характеристики (оптической плотности раствора D) от концентрации. Эту взаимосвязь можно представить в виде линейной зависимости D=KC и использовать расчеты графически по градуировочному графику в координатах D–С при ε_λ и l=const.

I₀ I_пр

l

Рисунок 1 – Кювета с раствором

Оптической плотностью раствора называют величину D:

где I_о – интенсивность света, падающего на раствор;

I_пр – интенсивность света, прошедшего через раствор.

l,

где l – толщина поглощающего раствора см;

с – концентрация поглощающих молекул в растворе, моль/л;

ε_λ – экстинция или молярный коэффициент поглощения.

при l=1 см

c=1 моль/л

ε_λ зависит от:

1. природы поглощающих молекул;

2. температуры опыта;

3. длины волны () падающего света.

В количественном молекулярно-абсорбционном методе используют сравнительный метод определения количества вещества. Для этого с помощью стандартных образцов исследуемого материала (стали, чугуна) строят график в координатах D – c (при l и ε_λ=const):

D

D_пробы

с_пробы с_Ni, %

Рисунок 2 – Градуировочный график определения концентрации никеля в стали

По полученному графику находят процентную концентрацию никеля по измеренному на фотоколориметре значению D для испытуемых образцов.