5. Фотометрический метод анализа. Фотометрия.

1. Методы исследований объектов окружающей среды

Фотометрический анализ - совокупность методов химического количественного анализа, основанных на зависимости между концентрацией вещества в растворе или газе и поглощением излучения. Эта зависимость для монохроматического излучения выражается (в определённой области концентраций) Бугера – Ламберта – Вера законом . Ф. а. включает измерения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Обычно при Ф. а. сравнивают интенсивность излучения, прошедшего через пробу анализируемого материала, с первоначальной интенсивностью или интенсивностью эталонного образца.

Метод Ф. а., в котором используется видимый свет, называется колориметрией. Ф. а., в процессе которого сканируется интенсивность проходящего излучения, диспергированного на монохроматические составляющие, называется спектрофотометрией. Близок к Ф. а. метод атомной абсорбции, а также методы турбидиметрического и нефелометрического анализа.

Фотометрия. Из методов молекулярного абсорбционного анализа наибольшее распространение получили фотометрические методы анализа — фотометрия. Они основаны на избирательном поглощении электромагнитного излучения молекулами анализируемого вещества.

В зависимости от используемой аппаратуры в фотометрическом анализе различают спектрофотометрический и фотоколориметрический методы анализа. Спектрофотометрический метод анализа заключается в поглощении монохроматического излучения, в котором все волны имеют одинаковую частоту — γ или длину волны — λ, а фотоколориметрический - поглощении полихроматического излучения.

Оба эти метода основаны на общем принципе существования пропорциональной зависимости между светопоглощением и концентрацией поглощающего вещества, являющегося однородной системой.

Фотометрический метод количественного анализа основан на способности определяемого вещества или его окрашенной аналитической формы поглощать электромагнитные излучения. Поглощение при определённой длине волны является материальным воплощением информации о качестве и количестве определяемого вещества, составляет аналитический сигнал. Возможность получения волны является материальным воплощением информации о качестве и количестве определяемого вещества, составляет аналитический сигнал. Возможность получения множества интенсивно окрашенных органических и неорганических соединений расширяют границы применения фотометрических определений в видимой области спектра с помощью довольно несложных и относительно недорогих приборов.

Таблица 2.1

Цвет раствора в зависимости от поглощённой части спектра

Спектральный диапазон поглощённой части, нм	Цвет поглощённой части света	Кажущийся цвет (дополнительный)
400 - 450	Фиолетовый	Жёлто-зелёный
450 - 480	Синий	Жёлтый
480 - 490	Зелёно-синий	Оранжевый
490 - 500	Сине-зелёный	Красный
500 - 560	Зелёный	Пурпурный
560 - 575	Жёлто-зелёный	Фиолетовый
575 - 590	Жёлтый	Синий
590 - 625	Оранжевый	Зелёно-синий
625 - 750	Красный	Сине-зелёный

Фотометрические методы анализа высоко чувствительны и избирательны, а используемая в них аппаратура разнообразна. Эти методы широко применяются:

в системах автоматического контроля технологических процессов и готовой продукции;

при анализе исходных материалов в химической и металлургической промышленности, а также горных пород и природных вод;

при контроле продукции в сертификационных лабораториях,;

при экологической проверке состояния окружающей среды (воздуха, почвы, воды);

при диагностировании состояния людей и животных;

при определении примесей (10^-4 – 10^-6 %) в веществах высокой чистоты.