Методика виконання роботи

При визначенні концентрації речовини в розчині варто дотримуватись такої послідовності в роботі: 1) вибір світлофільтра; 2) побудова калібрувального графіка для даної речовини;

3) вимір оптичної густини досліджуваного розчину і визначення концентрації речовини в розчині.

Вибір світлофільтра. Для вибору світлофільтра необхідно одержати спектральні характеристики кожного з двох барвників у водяному розчині. Для чого готують і вимірюють оптичну густину стандартних розчинів з концентрацією досліджуваних барвників  0,02 г/л. Розчин порівняння – дистильована вода для усіх світлофільтрів. Дані для кожного барвника заносять у таблицю 4. За отриманими даними на міліметровому папері будують криву, відкладаючи по осі абсцис – довжини хвиль l, а по осі ординат - відповідні значення оптичної густини розчину. За графіком залежності D від l знаходять максимум поглинання для обох барвників і відповідні світлофільтри. При цьому можуть бути два варіанти:

Барвник А при довжині хвилі світлофільтра l₁, має максимальну оптичну густину D^A; барвник В при цій же довжині хвилі l₁ має оптичну густину D = 0, і навпаки (рис. 6).

Проте значно частіше зустрічається другий варіант, у якому барвник А при довжині хвилі світлофільтра l₁ має максимальну оптичну густину D^А, а барвник В при цей же довжині хвилі має оптичну густину D^В, відмінну від 0 (рис. 7).

Побудова калібрувального графіку. Готують 2 – 3 стандартних розчинів обох барвників. Вимірюють оптичні густини розчинів з обраними світлофільтрами. Будують градуйовані криві, відкладаючи по осі абсцис – відомі концентрації, а по осі ординат – відповідні їм значення оптичної густини (рис. 8).

Таблиця 4

Залежність оптичної густини стандартних розчинів барвників А і В від довжини хвилі

№ з/п	l, нм	Оптична густина
		барвника А				барвника В
1	315
2	364
3	400
4	440
5	490
6	540
7	590
8	670
9	750
10	870

Рис. 6. Спектральна

характеристика розчинів

барвників А і В (варіант 1)

Рис. 7. Спектральна

характеристика розчинів

барвників А і В (варіант 2)

Визначення концентрації речовини в розчині. Використовуючи калібрувальні графіки, визначають молярні коефіцієнти поглинання за формулою:

ε , де D - приведена густина на одиницю товщини шару розчину .

Готують суміш з відомими концентраціями кожного з барвників. Визначають оптичні густини розчину суміші барвників D₁ і D₂ з обраними світлофільтрами (l₁ і l₂).

або ; ,

де - оптичні густини відповідно барвника А і В; - сумарна оптична густина двох барвників при довжині хвилі відповідно l₁ і l₂; , - молярні коефіцієнти поглинання барвника А відповідно при довжині хвилі l₁ і l₂; ,  - молярні коефіцієнти поглинання барвника В відповідно при довжині хвилі l₁ і l₂; і  - концентрація в розчині барвників А і В.

Вирішуючи систему рівнянь визначають концентрацію барвників у розчині ( і ).

; .

; .

Рис. 8. Калібрувальні

криві барвників А і В

На закінченні проводять аналіз

суміші барвників у контрольному

розчині.

Отримані дані оформлюють у вигляді таблиці 5, складеної за таким зразком:

Таблиця 5

Результати сумісного визначення барвників

№ з/п	Концентрація, г/л				Похибка, %
	Взято барвника		Знайдено барвника		барвника А	барвника В
	А	В	А	В
Відпрацювання методики
1
2
3
Контрольні задачі
1
2

За результатами роботи зробити висновок.