19. Применение нефелометрии и турбидиметрии.

В качестве методов контроля качества продукции фотонефелометрический и фототурбидиметрический методы анализа применяются, в частности, для определения хлоридов и сульфатов в воде, свинца в золе пищевых продуктов и др.

Определение содержания сульфатов в воде основано на том, что при добавлении в анализируемый образец воды, содержащий сульфаты ионов Ва⁺² или Рb ⁺² образуются мелкодисперсные осадки BaSO₄ или PbSO₄

Пропорционально содержанию этих осадков изменяется оптическая плотность суспензии, которая измеряется с помощью фототурбидиметра или фотоэлектроколориметра.

Для построения калибровочного графика готовят серию растворов хлорида бария. При добавлении к этим растворам определенных количеств стандарного раствора серной кислоты образуется серия мутных растворов BaSO₄ , стабильность которых повышается добавлением раствора желатина. Оптическую плотность их измеряют с помощью турбидиметра или фотоэлектроколориметра.

По полученным данным строят градуировочный график в координатах: содержание сульфатов в пересчете на SO₃ в мг/1 00 мл – показания шкалы прибора.

Затем готовится проба анализируемой воды, к ней добавляется то же количество хлорида бария, которое использовалось при построении градуировочного графика. Анализируемый раствор помещают в кювету прибора и записывают показания прибора. Содержание SO₃ и пробе находят по градуировочному графику. Метод определения свинца основан на его выделении из золы пищевых продуктов, образовании суспензии хромата свинца и последующей оценке интенсивности помутнения с помощью фотонефело метра или фотоколориметра. Для построения градуировочного графика или приготовления серии растворов, содержащих известную концентрацию свинца и используемых в качестве эталонов при визуальной оценке, готовят стандартный раствор нитрата свинца.

Специфическим применением фототурбидиметрии является определение сухих веществ в варочной жидкости, применяемое для оценки качества макаронных изделий. Этот метод основан на измерении интенсивности помутнения (оптической плотности) нарочной жидкости. Очевидно, что чем больше мутность жидкости, тем ниже качество макарон.

20. Основные характеристики электромагнитного излучения. Классификация методов спектрального анализа.

Основные характеристики электромагнитного излучения. Спектральные методы исследования строения и свойств химических соединений и базирующиеся на них методы контроля качества продукции основаны на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом, приводящем к возникновению в нем различных энергетических переходов - электронных, колебательных, вращательных, также переходов, связанных с изменением направления магнитного момента электронов и ядер.

Диапазон электромагнитного излучения, вызывающего измнения и веществе, анализируемые спектральными методами, включают -лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, а также микро- и радиоволновое излучения.

Электромагнитное излучение принято характеризовать рядом величин.

1. Длина волны  - линейная единица, характеризующая наименьшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах. В зависимости от длины волны в электромагнитном спектре обычно выделяют следующие участки:

=0,001А°-0,1 А⁰ - -лучи;

0,1 - 10О А⁰ - рентгеновские лучи;

1О0-3600А⁰ (10-360 нм) - ультрафиолетовый свет; 360-760 нм - видимый свет;

750 нм - 100000 нм - инфракрасное излучение;

1 мм -1м -микроволновое излучение;

> 1 м - радиоволновое излучение.

2. Частота колебания  - количество колебаний в сек.

=с/ сек ^-1 , с = 3x10¹⁰ см/с - скорость света.

3. Волновое число 

=1/, см^-1

4.Энергия колебаний, определяемая уравнением Планка-Эйнштейна

Е = h = h с/,

Где h= 6,62 х ^10-27 эрг х сек-универсальная постоянная Планка.

Природа взаимодействия с веществом излучений сильно различающихся по своей энергии, будет принципиально различным(рис.1).

Классификация спектральных методов. Спектроскопию и спектры классифицируют по ряду признаков.

1. По областям электромагнитного излучения (радиочастотная, микроволновая, ИК, видимая и УФ, рентгеновская, -лучевая ). Спектры УФ, видимой и ИК-областей называют оптическими, а соответствующий раздел спектроскопии - оптической спектроскопией.

2.По характеру взаимодействия излучения с веществом спектроскопию делят на спектроскопию поглощения (абсорбционную спектроскопию), испускания (эмиссионную спектроскопию), рассеяния (спектроскопию комбинационного рассеяния) и отражения (спектроскопию отражения).

3. По типу изучаемых объектов спектроскопию подразделяют на атомную и молекулярную.

Атомная спектроскопия изучает вещество, находящееся в состоянии разреженного атомарного газа или пара, и, может дать информацию только об элементном составе анализируемого вещества. Молекулярные спектры содержат информацию не только об элементном составе анализируемого вещества, но и о том, как атомы соеденены между собой в молекуле. Другое важное отличие (и преимущество) молекулярной спектроскопии от атомной (за исключением рентгеновской ) состоит в том, что в процессе получения спектров вещество может оставаться неизменным.

4. По фазовому состоянию анализируемого вещества (спектроскопия газов, жидкостей, растворов, твердых тел).

5. По характеру изучения спектроскопию подразделяют на классическую спектроскопию (некогерентного излучения) и лазерную спектроскопию (спектроскопию когерентного излучения).