ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы измерения поглощения света при фотометрическом анализе из "Количественный анализ" Интенсивность окраски раствора при колориметрическом анализе определяют обычно путем сравнения с окраской раствора, содержащего то же соединение в известной концентрации (так называемый стандартный раствор). Глазом легко заметить разницу в оттенках цвета растворов, несколько труднее заметить разницу в интенсивности окраски. Однако при визуальном наблюдении нельзя установить, в какой степени отличаются цвета или интенсивности окраски двух растворов. Поэтому для количественной характеристики необходимо уравнивание цвета или интенсивности двух световых потоков, проходящих через испытуемый и стандартный растворы. Это уравнивание достигается различными путями изменением концентрации, изменением толщины слоя, изменением интенсивности светового потока посредством диафрагм и т. п. Соответствующие методы описаны ниже. При осуществлении всех этих методов, а также фотоэлектрических методов, требуется применение стандартных растворов определяемого иона. Точность определения концентрации таких стандартных растворов, очевидно, существенно влияет На точность колориметрического определения. [c.244] Для приготовления стандартных растворов часто растворяют в определенном объеме точную навеску какого-либо исходного вещества, т. е. вещества, состав которого точно отвечает формуле. В качестве исходных веществ в колориметрии применяют чистые металлы или окислы, иногда берут хорошо кристаллизующиеся сульфаты или другие соли. В других случаях для приготовления стандартных растворов применяют эталонные (стандартные) образцы или нормали , т. е. образцы сплавов, руд и других материалов с точно известным содержанием отдельных примесей (см. 75). [c.244] В случае, когда не имеется вполне надежного препарата исходного вещества или подходящего эталонного образца, готовят раствор из возможно более чистого препарата и затем в полученном растворе устанавливают точное содержание вещества методами весового или объемного анализа. [c.244] В связи с большой чувствительностью колориметрических методов для работы пользуются весьма разбавленными стандартными растворами. Содержание определяемого металла в I л стандартного раствора состав-.ляет обычно 1 г, 0,1 г и менее. Поэтому при приготовлении таких раство- ров необходимо принимать меры к увеличению устойчивости по отноше- нию к гидролизу и т. д. [c.244] Определенное количество металла, содержащееся в отмеренном объеме стандартного раствора, переводят в окрашенное соединение в тех же условиях, как и в испытуемом растворе. После этого сравнивают интенсивности окраски растворов одним из описанных ниже способов. [c.245] Метод стандартных серий (метод шкалы). Окраску испытуемого раствора сравнивают с окраской шкалы — серии стандартных растворов различной концентрации. Для приготовления такой шкалы берут ряд пробирок (обычно 10 или 15 штук) или небольших мерных колб, причем форма, размер всех сосудов и цвет стекла должны быть одинаковыми. В отдельные пробирки серии наливают стандартный раствор в постепенно возрастающих количествах. Например, в первую пробирку наливают 0,5, во вторую 1,0, в третью и четвертую 1,5 и 2,0 и т. д. до 5,0 мл. Разбавляют все растворы до одинакового объема и обрабатывают их реактивом в соответствующих условиях. Полученные окрашенные растворы точно разбавляют до одинакового объема и хорошо закрывают пробками. [c.245] Испытуемый раствор обрабатывают при тех же условиях и разбавляют до такого же объема. Сравнивая интенсивность окраски испытуемого раствора с окраской отдельных растворов шкалы, находят наиболее подходящую по окраске пробирку шкалы или определенное место между двумя соседними пробирками шкалы. На основании такого сравнения находят содержание вещества. [c.245] Колориметрическое титрование (метод дублирования). Колориметрическое определение по этому методу выполняют следующим образом. Берут два одинаковых сосуда, в один наливают испытуемый окрашенный раствор, а в другой наливают раствор необходимых реактивов, и затем постепенно во второй сосуд приливают из бюретки стандартный раствор. Стандартный раствор прибавляют до тех пор, пока растворы в обоих сосудах не будут иметь одинаковую интенсивность окраски. [c.245] Оба раствора сравнивают при равных условиях (объем, концентрация реактивов и т. д.). В этом случае одинаковая интенсивность окраски достигается при равных количествах определяемого вещества в обоих сосудах. Объем стандартного раствора, затраченного для достижения этой окраски, известен, концентрация его также известна. Следовательно, легко вычислить количество вещества во взятой для анализа пробе испытуемого раствора. [c.245] Определение выполняют обычно в больших широких пробирках (емкость 50—70 мл), снабженных длинными стеклянными мешалками (рис. 63) пробирки ставят в открытый штатив. Окраски сравнивают при рассеянном свете на фоне чистой белой бумаги. В одну пробирку наливают реактив и определенное количество испытуемого раствора. В другую пробирку наливают реактив и разбавляют до такого же объема, какой имеет раствор в первой пробирке. Стандартный раствор наливают в бюретку или, лучше, в микробюретку. Теперь, каждый раз перемешивая, постепенно приливают стандартный раствор во вторую пробирку, пока интенсивности окрасок в обеих пробирках не станут одинаковыми. Техника работы по методу колориметрического титрования подробнее описана в гл. 13. [c.245] Колориметр. В описанных двух методах уравнивание интенсивности окраски испытуемого и стандартного растворов достигалось путем изменения концентрации вещества. Очевидно, можно уравнять интенсивность окраски также путем изменения толщины слоя. Для этого пользуются различными приборами, которые называют колориметрами. [c.245] Наиболее распространенная схема визуального колориметра показана на рис. 64. [c.245] Цилиндрические сосуды / и 2 соединены с указателем, который передвигается по шкале б и 7 и показывает толщину слоя окрашенного раствора. [c.246] Ход лучей света в колориметре показан пунктиром. Поток света идет снизу, проходит через слой окрашенного раствора, находящийся между дном цилиндра 3 (также 4), и далее попадает в призму 8. [c.246] Назначение призмы заключается в том, чтобы свести два потока света, довольно далеко отстоящих друг от друга, в два рядом идущих потока. [c.246] В один сосуд наливают испытуемый окрашенный раствор, в другой — стандартный окрашенный раствор. Если концентрации их равны, то одинаковая окраска обеих половин поля зрения будет наблюдаться при одинаковой высоте слоев обоих растворов. Если же, например, стандартный раствор окрашен более интенсивно, то одинаковая окраска обеих половин поля зрения окуляра получается, очевидно, только при уменьшении толщины слоя стандартного раствора. [c.246] Для облегчения расчетов удобнее установить определенную толщину слоя испытуемого раствора, равную какому-нибудь целому числу / при вычислениях эта величина будет стоять в знаменателе, а делить всегда удобнее на целое число. [c.246] Вращая винт подъемного механизма, изменяют толщину слоя стандартного раствора до тех пор, пока обе половины поля зрения окуляра не будут одинаково окрашены. [c.246] Колориметрическое определение выполняют следующим образом. В известном количестве раствора исследуемого вещества переводят определяемый компонент в окрашенное соединение. Полученный раствор переносят в мерную колбу обычно пользуются мерной колбой емкостью 50 мл. Раствор в мерной колбе разбавляют точно до метки. Затем произвольную часть полученного раствора наливают в цилиндрический сосуд колориметра так, чтобы внутренний цилиндр был погружен в жидкость. Точно так же готовят стандартный раствор и переносят его в другой цилиндрический сосуд колориметра. [c.247] Необходимо помнить, что колориметр приспособлен для измерения соотношения концентраций. Цилиндры колориметра не могут применяться для измерения объемов, поэтому растворы, как было сказано, разбавляют до определенного объема в мерных колбах. В результате вычисления находят концентрацию или количество вещества во всем объеме раствора, равном объему взятой для работы мерной колбы (например, 50 мл). [c.247] Вернуться к основной статье