1.2.3.Закон Рэлея

Закон Рэлея отражает зависимость интенсивности рассеянного света /р от следующих факторов:

• V- объём рассеивающей частицы;

• N- число частиц в данном объёме;

• n_част и n_ср – показатели преломления частиц и среды; • λ – длина волны падающего света;

• I₀ – интенсивность падающего света;

• θ – угол рассеивания;

• R – расстояние от частицы до приёмника излучения. Эмпирически установлен вид этой зависимости:

Закон Рэлея выполняется, если r ≤ О, 1λ. При r > 0,1 λ наблюдаются отклонения от закона Рэлея, что приводит к нарушению линейности графика.

Зависимость аналитического сигнала от концентрации. Усло­вия проведения измерений

При соблюдении условий проведения измерений:

1. один и тот же прибор;

2. одна и та же методика анализа;

3. λ= const;

4. размер частиц r =const

используют следующие уравнения связи аналитического сигнала и

концентрации.

1. В нефелометрии уравнение Рэлея приводят к виду

I_p= k*C (12)

где k объединяет все постоянные величины.

2. В турбидиметрии измеряют не саму интенсивность прошед­шего через суспензию света I_t, а кажущуюся оптическую плот­ность А_каж:

А_каж=lg I_t /I₀ (13)

Эмпирически установленная зависимость A_каж от многих факторов имеет вид,

А_каж=K

где К – коэффициент пропорциональности;

l- толщина поглощающего слоя;

С – концентрация вещества в растворе;

d- диаметр частиц;

α – константа, зависящая от метода измерения;

λ- длина волны падающего света.

При соблюдении описанных выше условий её приводят к виду

A_каж =k*l*C (14)

где k – молярный коэффициент мутности.

Поскольку аналитический сигнал сильно зависит от размера час­тиц суспензии, то необходимо строго соблюдать идентичность усло­вий приготовления суспензий:

1. определённый порядок смешения реагентов;

2. одинаковая скорость смешения реагентов;

3. одинаковые концентрации исходных растворов; 4. постоянная температура;

5. добавление стабилизаторов (агар, желатин и т. П.);

6. одинаковое время выдержки приготовленных суспензий.

1.2.4. Приёмы нахождения неизвестной концентрации в нефеломет­рии и турбидиметрии

В нефелометрии и турбидиметрии чаще всего используют два из четырёх известных приёмов нахождения концентрации по величине аналитического сигнала:

1. Метод градуированного графика.

2. Нефелометрическое и турбидиметрическое титрование. Осно­вано на измерении I_p или А_каж в ходе титрования. Кривые тирования всегда имеют вид, показанный на рис. 10

V®

V _т.э. V®

Рис. 11. Кривые нефелометрического и турбидиметрического титрования

Возрастание сигнала до т. Э. связано с тем, что на этом этапе титрования образуются всё новые и новые порции осадка, поэто­му мутность раствора возрастает. После т. Э. осадок перестаёт об­разовываться, и мутность остаётся практически постоянной или незначительно понижается за счёт разбавления раствора при тит­ровании.

Метод стандартов и метод добавок используются редко, что обу­словлено низкой точностью нефелометрического и турбидиметриче­ского методов анализа.