ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Правильность спектрофотометрических данных из "спектрофотометрический анализ в органической химии" Очевидно, что точность и правильность измерений не обязательно взаимосвязаны. Упрощенно можно сказать, что правильность измерений связана с наличием или отсутствием систематических, а точность — случайных ошибок эксперимента. Поэтому для оценки точности необходимо провести некоторое число повторных измерений, а для оценки их правильности — аналогичные измерения эталонной (стандартной) величины. Рассмотрим теперь правильность спектрофотометрических данных. [c.13] Суп ественное значение имеют и систематические ошибки другого лроисхождения — связанные с неправильной калибровкой шкалы длин волн и шкалы пропускания (плотности) спектрофотометра. Проверку калибровки шкалы длин волн спектрофотометра лучше всего проводить по спектру излучения ртутной лампы. В этом спектре в области 250—1100 нм имеется ряд весьма узких пиков, положение которых известно с точностью до 0,001 нм. Для текуш его контроля шкалы длин волн могут использоваться растворы [59] или стеклянные фильтры [60] с редкоземельными элементами, обладаюш,ими весьма узкими полосами поглощения. Наконец, чрезвычайно удобно калибровать шкалу длин волн по спектру поглощения паров бензола, имеющему в УФ-области несколько весьма острых пиков (236,3 241,6 247,1 252,9 и 258,9 нм). Для этого используют герметически закрытую пустую кювету, на дно которой помещена 1 капля бензола [61, с. 27]. [c.14] Проверка шкалы пропускания (оптических плотпобтей) спектрофотометра в настоящее время затруднена отсутствием общепринятых эталонов оптической плотности. Для этой цели могут быть использованы наборы нейтральных светофильтров или серые растворы [62, 63]. Использование нейтральных фильтров или растворов не всегда надежно. Так как их пропускание мало зависит от ширины щели и уровня рассеянного света, даже плохо отъюстированные приборы или приборы с загрязненной оптикой дадут близкие значения пропускания (плотности) этих фильтров. С другой стороны, оптическая плотность объектов с чрезвычайно узкими пиками поглощения настолько сильно зависит от особенностей прибора и условий измерения, что рекомендовать их в качестве стандартов оптической плотности тоже нельзя. [c.14] Положение этого равновесия, т. е. концентрация димера СгаО , зависит от концентрации раствора, чем, вероятно, и объясняется неподчинение кислых растворов бихромата калия закону Бугера [64, 68]. Дополнительные погрешности в результаты измерения вносит и образование хромат-сульфатных комплексов [64], еслн используются растворы бихромата калия в серной кислоте. [c.15] По-видимому, наиболее надежными на настоящий момент являются кажущиеся м. к. э. бихромата калия в НСЮ4, сообщенные Национальным бюро стандартов США (табл. 1.2). Температурный коэффициент этих величин —0,02% для 313 нм и —0,05% для остальных длин волн. [c.15] При измерении оптической плотности одних и тех же объектов на различных спектрофотометрах (в том числе и на приборах одного типа) полученные значения различаются обычно на 0,02—0,05 единицы оптической плотности [69, 71] в области Я 1235 нм отклонения могут быть и больше. Поэтому не удивительно, что сообщаемые разными авторами величины lg е для одних и тех же соединений только в 40% случаев расходятся менее чем на 0,02 единицы, в 60% случаев расходятся более чем на 0,05, а в 20% случаев отличия достигают 0,1 и более (т. е. более 25%) [72]. В то же время приводимые различными авторами значения Я,иакс в большинстве случаев расходятся не более чей на 2 нм [72]. [c.15] Вопросу о точности спектрофотометрического измерения посвящено большое количество работ (см. библиографию в [74—78]). При этом основное внимание было обращено на зависимость стандартного отклонения (5д или 8у) от величины оптической плотности (пропускания) и определение на этой основе оптимального для измерений значения оптической плотности. Теоретическое рассмотрение зависимости 5д от В при различных условиях фотометрирования осложнено тем, что Яд зависит от чрезвычайно большого числа факторов. Выведенные в ряде работ [75, 76, 78—83] теоретические зависимости получены при учете лишь некоторых из этих факторов и имеют поэтому лишь ограниченное применение. [c.16] Перечислим основные факторы, влияющие на точность спектрофотометрического измерения. [c.16] На точность спектрофотометрических измерений влияют все перечисленные факторы, однако их относительный вклад зависит от спектра поглощения анализируемого вещества, особенностей прибора и условий анализа. [c.17] Значение зависит от условий измерения, но, как правило, выше 0,4343 и может доходить до 1,74 (Г = 1,8%) [76]. По-видимому, для значительной доли спектрофотометрических измерений на серийных приборах обычными методами значение опт лежит в пределах 0,5—0,8. Соответственно этому и рабочий интервал оптических плотностей сдвинут в сторону больших значений О. [c.18] Подводя итог, следует сказать, что фактическая погрешность измерений на данном приборе и присущие этому прибору / опт и рабочий интервал могут быть определены лишь на основе экспериментального исследования. Изложенный выше материал может подсказать вероятные причины погрешностей и пути их уменьшения. [c.18] Количественный спектрофотометрический анализ раствора одного поглощающего свет вещества сводится к определению концентрации этого вещества в растворе по известной оптической плотности раствора при некоторой длине волны. При проведении анализа используют обычно следующую последовательность операций. [c.18] Выбор Яанал На максимуме поглощения уменьшает влияние ширины щели (особенно при широких максимумах) и ошибок в установке длины волны. Последние ошибки особенно опасны при использовании для анализа крутопадающих участков спектра. При наличии у определяемого вещества нескольких максимумов поглощения следует отдавать предпочтение более широким и более длинноволновым максимумам. Это снижает ширину щели и влияние рассеянного света (за счет увеличения общей эмиссии источника), уменьшает ошибки анализа из-за присутствия поглощающих свет примесей. [c.18] При этом отличие свободного члена А от нуля должно быть статистически недостоверно, а сама зависимость должна иметь малое стандартное отклонение (подробности расчетов см., например, [96, с. 252-262]). [c.19] При необходимости постоянного проведения аналогичных анализов расчетную формулу (1.15) или калибровочный график модифицируют так, чтобы с учетом промежуточных разведений и других аналитических процедур сразу получать содержание анализируемого вещества в испытуемой пробе. [c.19] Метиловый спирт, длина кюветы 1 см. [c.19] Очевидно, что в настоящем случае величина свободного члена может быть принята равной нулю. [c.20] Строго говоря, сделав этот вывод, следует заново рассчитать 8 как угловой коэффициент прямой, проходящей через начало координат [уравнения (9.29)]. Однако получаемое в данном случае уточнение невелико и далее будет использоваться полученная величина еддд = 14 590 90. [c.20] Максимально возможное значение м. к. э. бмакс 2,0-10 . Если принять, что современный спектрофотометр может уверенно зарегистрировать О = 0,01, то при максимальной длине обычных кювет (10 см) из уравнения (1.16) получим значение с ин = 5-10 моль/л. При молекулярной массе вещества около 200 это равно концентрации снектрофотометрируемого раствора 0,001 мкг/мл. Специальные методы, позволяющие уменьшить минимальную определяемую концентрацию, подробно рассмотрены в [96, с. 31—38]. [c.21] Очевидно, что погрешность определяемой концентрации зависит не только от погрешности спектрофотометрического измерения (см. 1.4 и 1.5), но и от погрешности построения калибровочного графика [97—99], погрешности определения длины кювет и обычных погрешностей химического анализа, связанных с приготовлением растворов. [c.21] Вернуться к основной статье