Описание определения

Построение калибровочного графика. Стандартные растворы висмута и свинца по 2; 3; 3,5; 4 мл помещают в мерные колбы емкостью 50 мл. в эти же колбы прибавляют по 20 мл 0,001 М раствора ЭТДА, разбавляют водой до метки, перемешивают. Измеряют оптические плотности растворов на спектрофотометре СФ-26 по отношению к воде для висмута при =265 нм, для свинца при =240 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см, строят калибровочные графики для этих длин волн. Исследуемый раствор, содержащий висмут и свинец, в количестве 0,2– 0,4 мг помещают в колбу на 50 мл и добавляют 20 мл 0,001 М раствора ЭТДА. Затем измеряют оптическую плотность этого раствора при =265 и 240 нм при толщине кюветы ℓ=1 см. По калибровочному графику определяют концентрацию висмута и свинца в исследуемом растворе.

В случае единичного определения висмута и свинца можно, измерив оптическую плотность одного эталона при =265 и 240 нм, рассчитать коэффициент поглощения, например:

и

Зная ₂₆₅ и ₂₄₀ и измерив оптическую плотность исследуемого раствора при =265 и 240 нм, определяют концентрацию висмута и свинца в пробе по формулам:

и

Метод применим в интервале концентраций, в котором светопоглощение подчиняется закону Бугера – Ламберта – Бера.

11. Люминесцентный анализ

Люминесценция - это вторичное излучение, т.е. явление, когда энергия возбуждения, определяемая уравнением Планка отдается в виде света.

Е₂ – Е₁ = hυ

При флуоресцентном анализе используют обычные приемы аналитической химии, связанные с выделением определяемой примеси, если основное вещество мешает, и созданием оптимальных условий произведения флуоресцентной реакции.

Флуоресцентные реакции можно разделить на две группы:

- реакции с использованием неорганических реагентов (собственная флуоресценция лантаноидов, солей уранила, некоторых солей тяжелых металлов);

- реакции с использованием органических реагентов.

Количественное определение неорганических веществ с помощью органических реагентов основано на возникновении флуоресценции комплексного соединения, образующегося при взаимодействии определяемого катиона с не флуоресцарупцим (либо флуоресцирующим другим цветом) реагентом.

Для количественного анализа особый интерес представляет зависимость интенсивности флуоресценции от концентрации флуоресцирующего вещества. Соблюдение основного закона светопоглощения характеризуется прямолинейной зависимостью между концентрацией поглощающего свет раствора и его оптической плотностью.

Прямолинейная зависимость между интенсивностью флуоресценции и концентрацией сохраняется при малых значениях концентрации.

I_Фл = KС

Именно эта область используется для количественного анализа. Для большинства веществ эта область охватывает концентрации порядка

10^–7 – I0^–4 моль/л. Таким образом, флуоресцентный метод применим для определения незначительного количества вещества в растворе. Начиная с некоторой пороговой концентрации, наблюдается уменьшение интенсивности флуоресценции, называемое концентра­ционным гашением.

Количественные определения могут быть выполнены с помощью калибровочного графика или методом добавок. Если в анализируемом растворе присутствуют частично гасящие флуоресценцию примеси, пользуются методом добавок. Форма записи результатов представлена в табл. 11.1.

Таблица 11.1

Форма записи результатов определения

Параметры	Растворы
	"холостой"	с первой добавкой	со второй добавкой	исследуемый
концентрация С, г/мл интенсивность флуоресценции

Лабораторная работа № 22

Определение алюминия с салициаль-о-аминофенолом в

тетрахлориде германия

Летучесть тетрахлорида германия облегчает получение аналитического концентрата примесей при анализе германия и его соединений. Поэтому в качестве метода концентрирования примесей обычно используют удаление основы в виде летучего соединения GeCl₄. Примеси посторонних элементов в тетрахлораде германия определяют различными физико-химическими методами анализа.

В основе флуоресцентного определения алюминия лежит реакция с салициаль-о-аминофенолом по схеме:

При возбуждении образующегося комплекса ультрафиолетовым светом возникает зеленая флуоресценция.

От основного вещества - тетрахлорида германия - освобождаются выпариванием его в кварцевом перегонном аппарате. Остающиеся следы германия не мешают определению алюминия. Определение алюминия в тетрахлориде германия осложняется тем, что после выпаривания остается плохо растворимый остаток. Поэтому остаток после выпаривания смачивают 0,2-0,3 мл очищенной соляной кислоты и снова выпаривают.

Спектр флуоресценции комплексного соединения представляет собой бесструктурную полосу в интервале длин волн 440-640 нм с максимумом флуоресценции 520-530 нм. Чувствительность метода составляет 0,0025 мкг алюминия в 5 мл раствора. Оптимальное значение рН раствора для выполнения реакции равно 5,0-6,2. Пропорциональная зависимость между интенсивностью флуоресценции и концентрацией алюминия наблюдается до тех пор, пока сохраняется соотношение 0,5 мкг алюминия в 5 мл раствора.

Кроме алюминия, никакие другие катионы в количествах до 25 мкг в 5 мл раствора не вызывают флуоресценции. Катионы меди и железа в количествах, больших 0,1 мкг в 5 мл, гасят флуоресценцию, поэтому при определении алюминия целесообразно применять метод добавок, позволяющий выполнять анализы без предварительного выделения меди и железа из анализируемого раствора.

Время развития максимальной интенсивности флуоресценции равно 45-50 мин.