- •3.3 Молекулярный анализ органических веществ
- •3.3.1 Общие представления
- •3.3.1 Спектрофотометрия и фотоколориметрия
- •Спектрофотометр
- •Внутренние влияющие факторы
- •Оранжевый желтый
- •Модификации способа определения концентрации одного светопоглощающего компонента в области длин волн λ1 – λ2
- •1. Способ сравнения оптических плотностей, измеренных для определяемого компонента в веществе сравнения и в пробе анализируемого вещества.
- •2. Способ с использованием значения молярного коэффициента поглощения ε.
- •Дифференциальная фотометрия
- •Определение концентрации нескольких светопоглощающих компонентов в области длин волн λ1 – λ2. Закон аддитивности
- •Модели спектрофотометров и фотоколориметров
- •Возможности методов спектрофотометрии и фотоколориметрии в анализе вещества объектов окружающей среды
- •Примеры утверждённых в России методик определения загрязняющих компонентов в веществе объектов окружающей среды методом фотоколориметрии
- •Пнд ф 13.1.61-2007 (издание 2012 г.)
- •Методика измерений массовой концентрации сероуглерода в промышленных выбросах в атмосферу фотометрическим методом. Пнд ф 13.1.60-2007 (издание 2012 г.)
- •3.3.2 Методы нефелометрии и турбидиметрии
- •Применение методов нефелориметрии и турбидиметрии в анализе вещества в охране окружающей среды
- •Примеры утверждённых в России методик определения загрязняющих компонентов в веществе объектов окружающей среды методом фотоколориметрии Турбидиметрия
- •Нефелометрия
- •Средства измерения
- •Модели спектрофлюориметров и флюориметрических анализаторов
- •Примеры утверждённых в России методик определения загрязняющих компонентов в веществе объектов окружающей среды методом флюориметрии
Возможности методов спектрофотометрии и фотоколориметрии в анализе вещества объектов окружающей среды
Объекты и определяемые компоненты: вещество всех объектов окружающей среды. Определяемые компоненты – неорганические соединения в пересчете на содержание элемента или иона, органические соединения, обладающие ярко выраженным УФ-спектром или спектром в видимой области. Методики анализа, разработанные на основе применения метода фотоколориметрии – абсолютные лидеры по числу используемых (35 - 50 %) в настоящее время в анализе проб вещества объектов окружающей среды.
Виды анализа: количественный; вещество в жидком агрегатном состоянии; органическое и неорганическое вещество; одно-двухкомпонентный, в исключительных случаях при высокой селективности спектров поглощения можно определить до 5-6 компонентов; определение главных сопутствующих компонентов; контактный, деструктивный.
Спектрофотометрический метод относится к методам со средним пределом определения, который составляет 10-2 мг/дм3 (соединения, для которых величины молярного коэффициента поглощения составляют ~ 105 дм3/моль∙см, в большинстве же случаев измеряют концентрации, равные 0,1-10 мг/ дм3.
Воспроизводимость результатов спектрофотометрического определения также может характеризоваться как «средняя». Этому способствует большое число случайных погрешностей, возникающих при приготовлении растворов анализируемых веществ, за счет влияния посторонних компонентов, неполноты перевода определяемого компонента в аналитическую форму (фотометрируемое соединение), наличием «кюветной» погрешности, погрешности установления нужной длины волны и др. Поэтому обычно относительная погрешность спектрофотометрических и фотоколориметрических) методик составляют в среднем около 20 – 25 % , из них на инструментальную погрешность фотоколориметра приходится всего 1 – 2%.
Систематические погрешности в фотометрии могут возникнуть в связи с отклонениями от закона Бера, в связи с немонохроматичностью светового потока и химическими взаимодействиями в измеряемой системе, а также при наличии примесей, которые поглощают свет в данной области спектра. Для снижения систематической ошибки существуют специальные приемы, как, например, приготовление раствора сравнения, содержащего все компоненты, кроме определяемого. Для фотометров с фотоэлементом характерно то, что погрешность измерения величин оптической плотности неравномерно возрастает в области малых её значений, когда А ≤ 0.1, и для значений А ≥ 1. Поэтому рекомендуется готовить растворы таким образом, чтобы значение величины А попадало в интервал 0,1 ÷1,0.
Спектрофотометрический и фотоколориметрический методы характеризуются спектральной неселективностью. Селективность обеспечивают, главным образом, на стадии пробоподготовки – выбором реагента, наиболее селективно взаимодействующего с определяемым компонентом, а также условиями проведения (варьированием рН, выбор растворителя, маскирование) и разделением уже окрашенных компонентов реакции.