- •Міністерство освіти україни національний університет "Львівська політехніка"
- •Молекулярно-абсорбційний аналіз
- •1. Загальна характеристика методів
- •1.1. Основи фотометричних методів аналізу
- •1.2. Закон Бугера-Ламберта-Бера
- •1.3. Умови фотометричних визначень
- •2. Фотометричні методи кількісного визначення речовин
- •2.1. Метод порівняння
- •2.2. Метод калібрувального графіка
- •2.3. Метод добавок
- •2.4. Метод визначення концентрації за середнім значенням молярного коефіцієнта поглинання
- •2.5. Диференційний фотометричний метод
- •2.6. Фотометричне титрування
- •3. Прилади фотометричного аналізу
- •3.1. Характеристика фотоелектроколориметрів фэк-56м, фэк-56
- •3.2. Порядок роботи на фотоелектроколориметрах фэк-56м (фэк-56)
- •4. Визначення феруму (ііі) за допомогою сульфосаліцилової кислоти
- •Реактиви, посуд, прилади
- •Виконання роботи
- •5. Визначення силікат-іонів за допомогою амоній молібдату в кислому середовищі
- •Реактиви, посуд, прилади
- •Виконання роботи
- •6. Визначення вольфраму (VI) каталітичним кінетичним методом
- •Реактиви, посуд, прилади
- •Виконання роботи
- •7. Визначення аскорбінової кислоти в фруктових соках
- •Реактиви, посуд, прилади
- •Виконання роботи
- •8. Визначення купруму (іі) у вигляді аміакату диференційно-фотометричним методом
- •Реактиви, посуд, прилади
- •Виконання роботи
- •9. Нефелометричний та турбідиметричний методи аналізу
- •10. Визначення сульфат-іонів у природних водах
- •Реактиви, посуд, прилади
- •Виконання роботи
- •Молекулярно-абсорбційний аналіз
1.2. Закон Бугера-Ламберта-Бера
Залежність інтенсивності монохроматичного світла, що пройшло через шар забарвленого розчину (І), від інтенсивності падаючого світла (Іо), концентрації забарвленої речовини (С) і товщини шару розчину (l) визначається об’єднаним законом Бугера-Ламберта-Бера, який є основним законом світлопоглинання і лежить в основі більшості фотометричних методів аналізу:
І = Іо10–КСl (2)
де К — коефіцієнт світлопоглинання, який залежить від природи речовини, температури, природи розчинника і довжини хвилі падаючого світла.
Якщо концентрація виражена в молях на літр, а l в сантиметрах, то К називають молярним коефіцієнтом світлопоглинання і позначають ελ. Коефіцієнт ελ є сталим для даної речовини і не залежить від концентрації розчину, товщини поглинаючого шару, інтенсивності падаючого світла, але залежить від довжини хвилі падаючого світла.
Рівняння (2) в цьому випадку буде мати вигляд:
І = Іо10 (3)
Після логарифмування виразу (3) одержимо:
lg = ελCl (4)
Величина lg називається оптичною густиною (світлопоглинанням, абсорбцією) і позначається літерою А. Рівняння (4) в цьому випадку приймає вигляд:
А = ελCl (5)
і читається: оптична густина прямо пропорційна молярному коефіцієнту світлопоглинання, концентрації поглинаючої речовини і товщині шару розчину.
Відношення І/Іо називають пропусканням і позначають літерою Т (приймає значення від 0 до 1, або від 0 до 100%):
Т = = 10 (6)
Якщо величина Т віднесена до товщини шару 1 см, то вона називається коефіцієнтом пропускання. Залежність оптичної густини від концентрації графічно зображається прямлю лінією, яка проходить через початок координат. Закон Бугера-Ламберта-бера зберігається при таких умовах, коли: пучок падаючого світла є монохроматичним і паралельним; показник заломлення середовища і температура змінюються мало; світло поглинають частинки одного виду. Якщо ці умови не зберігаються і в розчині протікає дисоціація частинок, гідроліз, полімеризація, змінюється температура, показник заломлення, то спостерігається відхилення від лінійної залежності.
1.3. Умови фотометричних визначень
Оскільки фотометричні методи використовуються для аналізу малих концентрацій, а переважна більшість речовин у розбавлених розчинах безбарвна або слабо забарвлена, то для проведення фотометричних вимірювань у видимій області спектра необхідно визначувані речовини перевести в інтенсивно забарвлені сполуки. З цією метою використовують неорганічні або органічні речовини (фотометричні реактиви), які в строго певних умовах утворюють з досліджуваною речовиною стійкі забарвлені сполуки. Їх і фотометрують (вимірюють світлопоглинання).
Для фотометрування розчини поміщають у скляні кювети певної товщини. Бажано, щоб оптична густина не була меншою 0.1 і більшою 0.9–1.0. Якщо ж вона виходить за вказані межі, необхідно використати кювети з більшою або меншою товщиною поглинаючого шару.
Для виділення монохроматичного світла з певною довжиною хвиль користуються приладами — спектрофотометрами, в яких монохроматорами служать диспергуючі призми або дифракційні гратки.
Прилади - фотоелектроколориметри - дають можливість виділяти з видимого спектра невелику ділянку в інтервалі довжин хвиль 20–100 нм за допомогою світлофільтрів.
На практиці вибирається той світлофільтр, при якому спостерігається максимальне світлопоглинання, тобто максимум поглинання розчину повинен відповідати максимуму пропускання (мінімуму поглинання) світлофільтра.