Фотоколориметрія

Приклад 1. Обчисліть молярний коефіцієнт світлопоглинання комплексного іона аміакату міді, якщо оптична густина розчину, який міститъ мідь масою 2,0 мг в розчині об'ємом 500,0 мл, складає 0,25. Товщина поглинаючого шару складає 1 см.

Дано: m(Cu) = 2,0 мг = 0,002 г; V_р = 500,0 мл = 0,500 л; l = 1 см.

Знайти: ξ

Розв'язування: Згідно основного закону світлопоглинання молярний коефіцієнт світлопоглинання обчислюємо за формулою:

Знайдемо молярну концентрацію розчину за формулою:

моль/л

Молярний коефіцієнт світлопоглинання аміак ату міді дорівнює:

Приклад 2. Із наважки гороху масою 10,0 г отримали розчин хлориду цинку об'ємом 100,0 мл. До аліквоти розчину об'ємом 5,0 мл додали цинкон та довели об'єм розчину дистильованою водою до 50,0 мл. Обчислітъ масову частку (%) цинку в, якщо горохові оптичні густини досліджуваного та стандартного розчину цинку при товщині шару 5 см і довжині хвилі λ_макс = 625 нм дорівнюють, відповідно, 0,20 і 0,22. Масова концентрація цинку в стандартному розчині дорівнює 0,4 мг/л.

Дано: m(наважки) = 10,0 г; V₁ = 100,0 мл = 0,100 л; V_а = 5 мл; V₂ = 50,0 мл;

l = 5 см; ρ(Zn²⁺)_ст. = 0,4 мг/л; А_х = 0,20; А_ст = 0,22.

Знайти: ω(Zn²⁺)

Розв'язування: Запишемо закон світлопоглинання для обох розчинів:

A_х = k·l· ρ(Zn²⁺)_х

A_ст = k·l· ρ(Zn²⁺)_ст.

Використовуючи метод порівняння, розділимо праві і ліві частини рівнянь одна на одну

Знаходимо масову концентрацію цинку в розбавленому розчині:

Обчислюємо масу цинку у наважці гороху

Масова частка цинку у горосі становить:

Приклад 3. Оптичні густини еталонного та досліджуваного розчинів речовини по відношенню до стандартного розчину порівняння відповідно дорівнюють 0.175 i 0,150. Масові концентрації еталонного та стандартного розчину порівняння становлять 0,8 г/л та 0,5 г/л, відповідно. Обчисліть масову концентрацію речовини в досліджуваному розчині.

Дано: ΔА_ет = 0,175; ΔА_х = 0,15; ρ_ет = 0,8 г/л; ρ_ст = 0,5 г/л.

Знайти: ρ_х .

Розв'язування: При проведенні аналізу використано диференційний метод вимірювання оптичної густини.

Запишемо закон світлопоглинання для еталонного та досліджуваного розчинів розчинів:

ΔA_ет = A_ет – A_ст = k·l· (ρ_ет - ρ_ст.)

ΔA_х = A_х - A_ст = k·l· (ρ_х - ρ_ст.)

Розділимо праві і ліві частини рівнянь одна на одну

Зідси знайдемо масову концентрацію речовини в досліджуваному розчині:

Люмінесцентний аналіз. Фотометрія полум'я

Приклад 4. Для визначення масової частки алюмінію в пшениці з наважки масою 10,0123 г приготували розчин об'ємом 25 мл. До аліквоти розчину об'ємом 10 мл додали водяний розчин кверцетину и об'єм розчину довели водою до 50 мл. Інтенсивність люмінесценції комплексу алюмінію в отриманому розчині склала 25.

Інтенсивність люмінесценції чотирьох стандартних розчинів, що містять алюмінію, дорівнює відповідно.

Т(Al), мкг/мл	2	4	6	8
Івідн.	10	20	30	40

.

Побудувати градуювальний графік i визначити масову частку (%) алюмінію в пшениці.

Дано: m(пшениці) = 10,0123 г; V₁ = 25 мл; V_а = 10 мл; V₂ = 50 мл; І_х = 25.

Знайти: ω(Al)

Розв'язування:

Інтенсивність люмінесценції є функцією концентрації алюмінію І = f (ρ(Al)). Будуємо градуювальний графік в координатах І - ρ(Al)

Т(Al), мкг/мл

І - інтенсивність люмінесценції, Т(Al) - титр стандартного розчину алюмінію.

Наносимо на графік величину інтенсивності люмінесценції аналізованого розчину і знаходимо, що титр алюмінія в розчині становить 5,0 мкг/мл, Масову частку (%) алюмінію в пшениці розраховують за формулою

Масу алюмінію обчислюємо за формулою:

Масова частка алюмінію в продукті дорівнює

Приклад 5.

Для визначення бору в харчовому продукті методом добавок наважку харчового продукту масою 0,200 г розчинили в дистильованій воді і після відповідної обробки виміряли інтенсившсть люмінесценції отриманого розчину: I_х = 30. Після додавання 40 мкг вітаміну B₂ інтенсивність люмінеcцeнції збільшилася до 1_х+ст = 80; визначити масову частку вітаміну В₂ у продукті.

Дано: m(продукту) = 0,200 г; m(B₂)_ст = 40 мкг; I_х = 30; 1_х+ст = 80

Знайти: ω(B₂)

Розв'язування:

Інтенсивність люмінесценції прямо пропорційна масі вітаміну B₂ в розчині. Збільшення маси вітаміну на 40 мкг викликало збільшення інтенсивності люмінесценції

ΔІ = 1_х+ст. - I_х = 80 - 30 = 50.

Знаходимо масу вітаміну B₂ в розчині

m(B₂) = m(B₂)_ст.· = 40· = 24 мкг

Знаходимо масову частку вітаміну B₂ в продукті

ω(B₂) = m(B₂)· = 24·10⁻⁶ · = 1,2·10⁻² %

Приклад 6.

Для визначення бору в харчовому продукті методом обмежуючих розчинів з наважки продукту масою

20,70 г приготували розчин об'ємом 250 мл. До аліквоти розчину об'ємом 5 мл додали етанол, буферний розчин i розчин бензоїну. Об'єм довели до 25 мл. Дані щодо люмінесценції аналізуємого та двох стандартних розчинів наведені в таблиці:

ρ (В3+), мкг/мл	х	1,5	2,5
Івідн.	30,5	27,5	38,5

Визначити вміст бору у харчовому продукті (мг/100 г).

Дано: m(продукту) = 20,70 г; V₁ = 250 мл; V_а = 5 мл; V₂ = 25 мл; Знайти: m(В³⁺), мг/100г

Розв'язування:

Зміна інтенсивності люмінесценції прямо пропорційна зміні концентрації B⁺³ в розчині. Відповідно, вірним є співвідношення

Звідси, концентрацію бору в отриманому розчині розраховують за формулою:

де ρ_х , ρ₁ , ρ₂ - масові концентрації аналізованого і стандартних розчинів нижчої і вищої

концентрації;

I_x, I₁, І₂ - інтенсивностi люмінесценції аналізованого і стандартного розчинів.

Підставляючи числові значення, одержуємо

, мкг/мл

Масу бора в харчовому продукті знаходимо за формулою:

Підставляючи числові значення, одержуємо: