1. Литературная часть

1.1Колориметрические методы

Наиболее простым методом определения водородного показателя является колориметрический метод. Метод основан на изменении окраски различных индикаторов, происходящих при разной концентрации ионов водорода в исследуемом растворе. Для колориметрического определения pH растворов индикаторы с очень узким интервалами pH перехода окрасок мало пригодны. Наибольшее применение имеют двухцветные индикаторы, которые в достаточно широких интервалах pH перехода своих окрасок показывают заметное изменение оттенков при колебания pH на 0,1-0,2. Применяют и одноцветные индикаторы , цвет которых с изменением pH становится более или менее интенсивным при сохранении своего оттенка. В обоих случаях определяют цвет, который принимает индикатор в испытуемом растворе и в серии стандартных буферных растворов с различными pH, значение которых предварительно установлены электрометрическим методом; pH испытуемого раствора равен pH того буферного раствора, к которому цвет испытуемого раствора наиболее близок [1].

Все колориметрические методы основаны на законе светопоглощения Бургера-Ламберта-Бера, согласно которому для двух растворов, одинаково поглощающих свет, произведение концентрации С на толщину слоя раствора l есть величина постоянная:

С₁l₁=C₂l₂=const (1)

При совпадении интенсивности окраски двух растворов, из которых концентрация одного является величиной известной, можно узнать концентрацию другого раствора.

В колориметрическом методе необходим эталон или серия эталонов для сравнении их окраски с окраской анализируемых растворов.

Простейшие колориметрические методы заключаются в сравнении пробы с серией эталонов для нахождения раствора с равной окраской. Для этой цели часто применяют колориметрические пробирки Несслера, т.н. компаратор (рис 1). Эти приборы прокалиброваны таким образом, что толщина слоя всех растворов одинакова. Источником излучения служит дневной свет.

Компаратор представляет собой деревянную колодку с шестью гнездами, расположенными в два ряда. В нижней части компаратора высверлено три круглых отверстия, которые с задней стороны закрываются матовым или синим стеклом для создания однородного слоя.

Рис.1. Компаратор

Несколько более совершенный колориметрический метод основан на сравнении неизвестного раствора с одним эталонным раствором. В этом случае оба раствора помещают в колоремиметреческие пробирки; толщина слоя изменяется при помощи регулированного прозрачного плунтера, который можно передвигать вверх и вниз в растворе. Визуально уравнивают интенсивность окраски и измеряют толщину слоя, после чего вычисляют неизвестную концентрацию. Если оптическая плотность обоих растворов одинакова, то

A_x=A_S, (2)

El_xC_x=El_SC_S , откуда , (3,4)

где индекс х относится к неизвестному, а S к эталонному раствору. Этот принцип положен в основу конструкции колориметра Дюбоска, который снабжен оптической системой, позволяющей легко сравнивать потоки, падающие на окуляр разделенным на две части полем [2].

Существую два основных колориметрических метода определения pH растворов: буферный и безбуферный.