ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ч асть I Общие условия фотометрического определения веществ Растворы окрашенных соединений и их основные характеристики из "Практическое руководство" Быстрое развитие фотометрических методов анализа потребовало изложения ряда дополнительных вопросов теории и практики и некоторого перераспределения материала по отдельным главам. [c.3] В четвертом издании значительно переработаны и дополнены почти все теоретические разделы книги. Равновесия фотометрических реакций и условия их аналитического применения рассмотрены с учетом влияния побочных сопряженных равновесий. Для получения количественной информации о концентрациях веществ, участвующих в сопряженных равновесиях, использованы условные (эффективные) константы — условное произведение растворимости, условная константа устойчивости, условная константа экстракции и т. п. В книге приведено много примеров теоретических обоснований и расчетов, выполненных с использованием условных констант. Изложены наиболее распространенные спектрофотометрические методы экспериментального определения условных констант устойчивости светопоглощающих соединений. [c.3] Содержащиеся в предшествующих изданиях книги библиографические сведения о некоторых реагентах, применяемых в фотометрическом анализе, в IV издании отсутствуют, так как этот раздел требовал существенного дополнения и значительного увеличения объема книги. [c.3] Все эти методы иногда объединяют в одну группу фотометрических методов анализа, хотя они и не имеют общего принципа. Фотоколориметрия и спектрофотометрия основаны на взаимодействии излучения с однородными системами, тогда как турбидиметрия и нефелометрия — на взаимодействии с дисперсными системами (нефе-лометрический метод — на измерении рассеянного света, турбиди-метрический — проходящего). В последние годы к фотометрическим методам чаще всего относят лишь фотоколориметрию и спектрофотометр ию. [c.4] Наибольшее распространение получили абсорбционные (абсорб-циометрические) методы анализа и, в первую очередь, фотоколори-метрические. Турбидиметрические и нефелометрические методы используются гораздо реже, обычно лишь в тех случаях, когда для определяемого вещества не удается подобрать хороших фотометрических реагентов. Флуорометрический (люминесцентный) анализ, обладающий очень высокой чувствительностью (до Ы0 %), также имеет ограниченное применение вследствие того, что лишь небольшая часть соединений флуоресцирует с достаточной интенсивностью. [c.4] Энергия излучения обычно характеризуется электромагнитным спектром (рис. 1), охватывающим область от километровых радиоволн до десятых долей ангстрема у-излучения и космических лучей. [c.5] Для характеристики участка спектра часто используют волновое число V, которое в отличие от длины волны к не зависит от рефракции среды. Волновое число v показывает, какое число длин волн приходится на 1 см пути излучения в вакууме и определяется соотношением V = 1/Я. Следовательно, с частотой v поглощаемого излучения волновое число связано соотношением v = vie. [c.5] Природа полос поглощения в ультрафиолетовой (185—400 нм) и видимой (400—760 нм) областях спектра одинакова и связана, главным образом, с числом и расположением электронов в поглощающих молекулах и ионах. В инфракрасной области (0,8— 1000 мкм) она в большей степени связана с колебаниями атомов в молекулах поглощающего вещества. [c.5] Фотометрические методы, в которых измеряется светопоглощение окрашенных растворов, иногда называют колориметрическими . Однако это название, применяемое к оценке цветности, справедливо лишь для немногих визуальных определений по интенсивности окраски растворов. Колориметрический анализ используется сравнительно редко, главным образом, в не приспособленных для аналитических определений условиях (например, геологические экспедиции, полевые работы и т. п.). Точность колориметрического анализа невысокая 10 отн. %. [c.6] В спектрофотометрических методах применяют более сложные приборы — спектрофотометры, позволяющие проводить анализ как окрашенных, так и бесцветных соединений по избирательному поглощению монохроматического света в видимой, ультрафиолетовой или инфракрасной областях спектра. В отличие от фотоколориме-трических, эти методы, кроме концентрации светопоглощающих соединений, позволяют определять их состав, прочность и оптические характеристики. Наиболее совершенные спектрофотометрические методы анализа характеризуются высокой точностью (ошибка— 1—0,5 отн. %). Это прежде всего относится к дифференциальной спектрофотометрии и спектрофотометрическому титрованию, применяющимся для определения веществ в широком интервале концентраций, особенно при больших содержаниях. При соответствующих условиях эти методы не уступают по точности классическим методам анализа. [c.6] Двумя главными направлениями в развитии современных спектрофотометрических методов анализа являются повышение чувствительности и селективности фотометрических реагентов. В настоящее время высокочувствительные реагенты известны для большинства элементов и, по-видимому, наиболее важным следует считать разработку селективных методов анализа как за счет повышения избирательности фотометрических реагентов, так и за счет изменения условий проведения анализа. Для обоих направлений исключительно важное значение приобретает сочетание фотометрического анализа с экстракцией фотометрируемого соединения органическими растворителями (экстракционно-фотометрический метод). [c.6] Высокая специфичность, возможность широкого Выбора полос поглощения, сравнительная легкость и высокая точность измерений, достигаемые современной аппаратурой, обеспечивают фотометрическому анализу широкие перспективы для использования в различных областях науки, техники и производства. [c.6] В фотометрическом (колориметрическом) анализе количество вещества определяется по интенсивности окраски или свето-поглощению окрашенных соединений. При прямых фотометрических определениях определяемый ион М при помощи реагента R переводят в окрашенное соединение, а затем измеряют интенсивность окраски его раствора или светопоглощение. При косвенных определениях для анализа используют окрашенные соединения, которые не содержат в своем составе определяемого иона, но при добавлении последнего изменяют интенсивность окраски или светопоглощение в зависимости от его концентрации. [c.7] Окрашенные соединения в большинстве случаев являются комплексными или внутрикомплексными (хелатными) соединениями. Интенсивность окраски растворов этих соединений зависит от их свойств и от состава среды. [c.7] Рассмотрим основные характеристики окрашенных соединений и условия их фотометрического определения. [c.7] При благоприятных условиях, когда образующие окрашенное соединение ионы находятся практически полностью в реакционной форме и на их взаимодействие не накладываются какие-либо побочные, сопряженные реакции, с помощью термодинамических или концентрационных констант устойчивости можно получить количественную информацию о равновесных концентрациях реагирующих веществ и степени образования окрашенного соединения, обосновать выбор того или иного фотометрического реагента и условия его аналитического применения. [c.8] Вернуться к основной статье