Оптичні методи аналізу

До оптичного діапазону відносяться електромагнітні хвилі з довжиною від 100 до 10000 нм. Його розділяють на три області: ультрафіолетову (УФ) 100-380 нм; видиму 380-760 нм; інфрачервону (ІЧ) 760- 10000 нм.

В залежності від характеру взаємодії речовини з електромагнітним випромінюванням оптичні методи розділяють на: абсорбційні (засновані на вимірюванні поглинання речовиною світлового випромінювання). До них відносять колориметрію, фотоколориметрію, спектрофотометрію, атомно-адсорбційні методи; емісійні (засновані на вимірюванні інтенсивності світла, випромінюваного речовиною). До них відносяться флюориметрія, емісійний спектральний аналіз та полум’яна фотометрія.

Методи, повязані із взаємодією світлового випромінювання з суспензіями, поділяють на: турбідиметрію (заснована на вимірюванні інтенсивності світла, яке поглинається незабарвленою суспензією); нефелометрію ( заснована на вимірюванні інтенсивності світла, яке відбивається або розсіюється забарвленою або незабарвленою суспензією). Нефелометрію застосовують для кількісного визначення речовини, що утворюють з певними реагентами достатньо стійку суспензію. Тоді вимірюють інтенсивність світла, відбитого часточками цієї суспензії.

Методи, засновані на явищі поляризації молекул під дією світлового випромінювання ділять на: рефрактометрію (заснована на вимірюванні показника заломлення); поляриметрію (заснована на вимірюванні кута обертання плоскості поляризації поляризованого променя світла, що пройшов через оптично активне середовище).

Оптичні методи аналізу нерозривно повязані з використанням сучасних приладів різної складності, що породжує вартість аналізу, але дає ряд переваг у порівнянні з класичними хімічними методами: експресність, нерушійність зразків, простоту методики, використання невеликої кількості речовини для аналізу, можливість аналізувати сполуки будь-якої можливість аналізувати сполуки будь-якої природи проведення експрес аналізу багато компонентних сумішей. Крім того, вони підвищують чутливість, точність і відтворюваність результатів кількісних визначень.

Фотометричний аналіз. Адсорбційна фотометрія

Фотометричні методи аналізу ґрунтуються на вимірюванні поглинання, пропускання та розсіювання світла досліджуваною речовиною. В основі цих методів лежать в основному хімічні реакції утворення або руйнування забарвлення сполук. Відомо, що деякі безбарвні або слабко забарвлені йони при взаємодії з іншими йонами чи органічними реагентами утворюють слабко забарвлені сполуки. Такі реакції називаються кольоровими, наприклад, йони Феруму(III), що мають світло-жовте забарвлення, під час взаємодії з тіоціанат-іонами утворюються забарвлені в червоний колір комплексні сполуки. При цьому кількість утвореного продукту реакції пропорційна інтенсивності забарвлення. Отже, головним у фотометричному аналізі є хімічна реакція, яка відбувається між досліджуваним йоном та реагентом і від вибору якої залежать ефективність, чутливість і точність методу. Важливим є також спосіб вимірювання інтенсивності забарвлення утвореної сполуки.

Фотометрію застосовують для визначення вмісту малих кількостей досліджуваної речовини в розчині, які не можна визначити гравітаційним та об’ємним методами.

Колориметрія - метод кількісного аналізу, що ґрунтується на візуальному порівнянні інтенсивності забарвлення розчину досліджуваної речовини з розчином відомої концентрації цієї самої речовини. Розчин з точно відомою концентрацією, який застосовується для порівняння, називають стандартним або еталонним розчином.

Фотоелектроколориметрія. У цьому методі аналізу інтенсивність забарвлення досліджуваних розчинів вимірюють за допомогою спеціальних приладів,які називаються фотоелетроколориметрами.