Спектры поглощения
Как было отмечено раньше, окрашивание раствора обусловлено неодинаковым поглощением им света с разной длиной волн. Для характеристики окрашенных растворов веществ строят кривые поглощения света или так называемые спектры поглощения (спектры абсорбции) (рис.1.2.6). Для этого измеряют оптическую плотность окрашенного раствора при разных длинах волн света, который проходит через раствор. Далее строят график зависимости оптической плотности раствора от длины волны падающего света.
Рис. 1.2.6. Спектры поглощения водных растворов хромата (1), дихромата (2) и перманганата (3) калия
Максимумы поглощения света многих окрашенных соединений находятся в видимой области спектра (например раствора перманганата калия ), некоторых в ультрафиолетовой области , как, например, растворов хромата и дихромата калия. Длину волны, которая соответствует максимуму поглощения света, принято обозначать λмакс. Для перманганата калия λмакс. = 525 нм, для хромата калия λмакс. = 380 нм, для дихромата калия λмакс. = 350 нм.
Пользуясь кривыми поглощения света выбирают оптимальную длину волны для измерения оптической плотности. Наибольшая величина молярного коэффициента поглощения, а, значит, и наибольшая чувствительность определения достигается при максимуме поглощения света. Например, для раствора перманганата калия при освещении светом в области длин волн 490-540 нм ε = 2200, а при освещении светом 540-560 нм ε = 1600. Основной закон поглощения строго выполняется только для монохроматического света, но во многих случаях при применении полихроматического излучения (например, при выделении отдельных участков спектра с помощью светофильтров) в некотором интервале концентраций вещества оптическая плотность практически пропорциональна концентрации.
Методы, в которых используется немонохроматическое излучение
Фотометрические методы разделяются на две группы. Такая классиффикация основана на свойствах электромагнитного излучения, которое получают на разных приборах:
— колориметрия и фотометрия — анализ поглощения растворами немонохроматического света в видимой области спектра (проводят анализ веществ, которые имеют собственное окрашивание или переводят неокрашенные вещества в окрашенные при помощи определенных реакций);
— спектрофотомерия — анализ селективного поглощения растворами веществ монохроматического излучения на УФ-, видимой и ИК-участках спектра.
Вследствии приведенных отличий в фотометрических методах используются разные способы приготовления веществ для анализа и разная аппаратура для измерения поглощения электромагнитного излучения.
Колориметрия
Метод основан на визуальном сравнении окрашенных растворов разных концентраций при помощи несложных приборов.
В колориметрии используют методы:
— сравнения;
— стандартных серий;
— колориметрического титрования.
По методу сравнения соотносят окрашивание исследуемого и стандартного растворов, изменяя толщину слоя до получения окрашивания одинаковой интенсивности.
Расчет концентрации исследуемого раствора Сχ проводят по формуле:
где
концентрация стандартного раствора;
и 
толщина слоя стандартного и исследуемого
растворов соответственно.
В методе стандартных серий готовят серию стандартных растворов с точно известным составом исследуемого вещества, и сравнивают интенсивность их окрашивания с интенсивностью окрашивания исследуемого раствора при определенных условиях(одинаковая толщина слоя). Про концентрацию исследуемого раствора судят по совпадению интенсивности его окрашивания с интенсивностью окрашивания определенного стандартного раствора.
Колориметрическое титрование базируется на сравнении интенсивностей окрашиваний исследуемого раствора и раствора, который содержит все вещества, кроме исследуемой, при добавлении к последнему раствору исследуемого вещества с известной концентрацией.