Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсач по аналитической химии.docx
Скачиваний:
46
Добавлен:
21.07.2019
Размер:
245.32 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАТИВНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Г.И. Носова»

Химико-металлургический факультет

Кафедра химической технологии неметаллических материалов и ФХ

Курсовая работа по физико-химическим методам анализа

Тема: «Абсорбционная спектроскопия»

Студент: курс 3, группа МХТ-09

Кунафина О.Б.

Руководитель: доцент, КТН,

Костина З.И.

Магнитогорск 2011

Оглавление

  1. Введение 3

  2. Основной закон светопоглощения (закон Бугера-Ламберта-Бера) 4

    1. Ограничения и условия применимости закона Бугера — Ламберта — Бера 6

  3. Спектры поглощения 7

    1. Происхождение спектров поглощения 9

  4. Основные узлы приборов абсорбционной спектроскопии 10

  5. Качественный анализ 11

  6. Количественный анализ 12

  7. Оптимальные условия фотометрического определения 13

  8. Основные приемы фотометрических измерений 14

    1. Определение меди в виде аммиакатов дифференциально-фотометрическим методом 17

  9. Практическое применение 19

  10. Вывод 20

  11. Задачи по ФХМА 21

  12. Список литературы 26

  1. Введение

Абсорбционная спектроскопия - один из методов качественного анализа. Идентификация какого-либо чистого соединения основана на сравнении спектральных характеристик (максимумов, минимумов и точек перегиба) неизвестного вещества и чистых соединений; близкое подобие спектров служит хорошим доказательством химической идентичности, особенно если в спектре определяемого вещества содержится большое число четких, легко идентифицируемых максимумов. Для идентификации особенно полезно исследование поглощения в ИК-области, поскольку многие соединения отличаются тонкой структурой спектров. Применение спектрофотомерии в видимой и УФ-областях в качественном анализе более ограничено, так как полосы поглощения имеют тенденцию к уширению, что скрывает их тонкую структуру. Еще одна важная область применения связана с обнаружением сильно поглощающих примесей в непоглошающей среде; если молярный коэффициент поглощения в максимуме поглощения достаточно высок, легко установить наличие следовых количеств загрязнений.

  1. Основной закон светопоглощения (закон Бугера-Ламберта-Бера)

Атом, ион или молекула, поглощая квант света, переходит в более высокое энергетическое состояние. Обычно это бывает переход с основного, невозбужденного уровня на один из более высоких, чаще всего на первый возбужденный уровень. Вследствие поглощения излучения при прохождении его через слой вещества интенсивность излучения уменьшается и тем больше, чем выше концентрация светопоглощающего вещества.

Закон Бугера — Ламберта — Бера связывает уменьшение интенсивности света, прошедшего через слой светопоглощающего вещества, с концентрацией вещества и толщиной слоя. Чтобы учесть потери света на отражение и рассеяние, сравнивают интенсивности света, прошедшего через исследуемый раствор и растворитель (рис 1) При одинаковой толщине слоя в кюветах из одинакового материала, содержащих один и тот же растворитель, потери на отражение и рассеяние света будут примерно одинаковы у обоих пучков и уменьшение интенсивности света будет зависеть от концентрации вещества.

Рис 1. Прохождение света через окрашенный раствор и растворителя

Уменьшение интенсивности света, про­шедшего через раствор, характеризуется коэффициентом пропускания Т:

,

где I и I0 — соответственно интенсивности света, прошедшего через раствор и растворитель

Взятый с обратным знаком логарифм Т называется оптической плотностью А:

Уменьшение интенсивности света при прохождении его через раствор подчиняется закону Бугера — Ламберта — Бера:

,

или

,

или . (1)

где ε – молярный коэффициент поглощения; l — толщина светопоглощающего слоя; с — концентрация раствора.

Физический смысл ε становится ясным, если принять l — 1 см и с = 1 моль/л, тогда А = ε. Следовательно, молярный коэффициент поглощения равен оптической плотности одномолярного раствора при толщине слоя 1 см.

Оптическая плотность раствора, содержащего несколько окрашенных веществ, обладает свойством аддитивности, которое иногда называют законом аддитивности светопоглощения. В соответствии с этим законом поглощение света каким либо веществом не зависит от присутствия в раство­ре других веществ. При наличии в растворе нескольких окрашенных веществ каждое из них будет давать свой аддитивный вклад в экспериментально определяемую оптическую плотность А.

,

где А1, А2 и т.д. – оптическая плотность вещества 1, вещества 2 и т.д.

При учете уравнения (1) получаем

,