ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фотометрия рассеяния света из "Современная аналитическая химия" Отдельные частицы рассеивают излучение, если их основные размеры не превышают от длины волны падающего света. Соответственно частицы с размерами от 0,001 до 1 мкм вызывают рассеяние ультрафиолетового и видимого света. [c.236] Интенсивность света, рассеянного под определенным углом, зависит от концентрации рассеивающих частиц, их размеров, формы, от различия показателей преломления частиц и среды, а также от длины волны света. [c.237] Для частиц, размеры которых малы по сравнению с длиной волны падающего света, рассеяние пропорционально квадрату эффективного радиуса, а полное рассеяние совокупностью частиц аддитивно. Поэтому в коэффициент мутности т входит в качестве сомножителя значение концентрации частиц. Интенсивность рассеяния изменяется также обратно пропорционально четвертой степени длины волны падающего света. [c.237] При очень малой концентрации вещества в суспензии поглощение падающего излучения практически невозможно обнаружить измерение интенсивности рассеянного света позволяет получить лучшую точность и чувствительность. [c.237] Измеряя интенсивность света, рассеянного под углом 6. на расстоянии г при известной концентрации вещества С, можно рассчитать его молекулярную массу. [c.237] Если необходимо определить концентрацию взвешенного вещества, обычно измеряют интенсивность рассеяния света под данным углом (например 90°) и используют калибровочные кривые, построенные с помощью аналогичных систем для известных концентраций- Этой процедурой пользуются в аналитическом методе, называемом нефелометрией. С другой стороны, если необходимо определить молекулярную массу или факторы, связанные с формой частиц, необходимо исследовать рассеяние при нескольких известных концентрациях вещества и обычно под различными углами. [c.237] Рассеяние света —это сложное явление, и в экспериментальные данные легко может быть внесена ошибка. [c.237] Схема фотометра для измерения рассеяния света показана на рис. 8.8. [c.237] Монохроматическое излучение от интенсивного источника пропускают через кювету с образцом. Форма кюветы выбрана так, что входящий и выходящий пучки света проходят через плоские поверхности. [c.237] Необходимо, чтобы внутреннее отражение света было минимально, поэтому стенки прибора и непропускающие свет поверхности, как, правило, окрашивают в черный цвет. С этой же целью обычно на фотоумножителе закрепляют длинный узкий тубус, а в прибор встраивают ловушку для поглощения света, прошедшего через образец без рассеяния. [c.238] Турбидиметрия и нефелометрия находят самые различные применения. Иногда исследуются естественно мутные системы, например речная вода в ряде случаев суспензии определяемых веществ искусственно создают в лаборатории. [c.238] При турбидиметрических определениях измеряется интенсивность света, прошедшего через образец. Принципы этого метода и колориметрического аналогичны с той разницей, что в турбидиметрии измеряется количество света, рассеянного взвешенным веществом, а не поглощенного окрашенными компонентами. Поэтому практически любой колориметр или спектрофотометр можно использовать для турбидиметрических. измерений. Для достижения максимальной чувствительности необходимо, чтобы излучение данной длины волны не поглощалось заметно каким-либо окрашенным веществом, присутствующим в жидкой фазе. Других ограничений на длину волны нет, если не считать, того, что коротковолновое излучение рассеивается сильнее. [c.238] При малых концентрациях взвешенного вещества чувствительность оказывается недостаточной. В этих условиях предпочтительнее проводить измерения количества света, рассеянного под прямым углом к падающему пучку. Этот метод называется нефелометрией. Он неприменим к плотным суспензиям из-за взаимного экранирования частиц. Оба метода основаны на относительных измерениях и требуют использования калибровочных кривых. [c.238] Многие колориметры и спектрофотометры снабжены дополнительными нефелометрическими устройствами можно также приобрести специализированные приборы. [c.238] Методом нефелометрии можно исследовать дым, туман, аэрозоли и т. д., непрерывно пропуская образец через кювету. Калибровочные кривые строят при помощи аэрозоля с известными размерами частиц, и физическими свойствами. [c.238] Аналогична можно определить количество вещества, взвешенного в жидкости. Метод широко применяется на заводах, использующих пар, на предприятиях, производящих напитки, в производстве бумаги, в водоснабжении и канализации, в фармацевтической промышленности и при очистке нефти. [c.239] Мутность может быть связана с одним химическим веществом или несколькими компонентами пределы исследуемых концентраций изменяются от 0,1 до 100 ppm. [c.239] Диапазон применений метода расширился благодаря исследованиям мутности пробы при тщательно контролируемых химических реакциях. Например, часто проводят определение малых количеств суль-фат-иона на основании образования тонкой суспензии сульфата бария. [c.239] В подобных анализах необходимо строго дублировать условия осаждения. Требуется тщательный контроль температуры, объема, концентрации реагентов, скорости перемешивания и времени проведения измерений. Эта необходимость связана со стандартизацией условий зарождения и увеличения осадка. Эти положения более детально рассматриваются в главе 11. Для того чтобы предупредить коагуляцию крупных частиц, часто добавляют стабилизатор, например желатину. [c.239] Реакция осаждения должна протекать быстро, а осаждающиеся частицы — иметь малые размеры и слабую растворимость. Кроме того, физическая форма осадка должна воспроизводиться в стандартах и исследуемых пробах. Правильность метода ( 5%) часто ограничена невоспроизводимостью физической формы осадка. [c.239] Вернуться к основной статье