ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод изучения спектров поглощения в ультрафиолетовой области из "Новые методы определения химического состава топлива и масел" Избирательное поглощение ультрафиолетового излучения, свойственное многим химическим соединениям, связано с возможностью перехода внешних валентных электронов на более высокие энергетические уровни. Необходимая для такого перехода энергия сравнительно велика, и ей обычно соответствуют частоты порядка 25 ООО — 200 000 слГ ), поэтому соответствующие полосы поглощения, как правило, лежат в ультрафиолетовой области спектра. У соединений, содержащих системы сопряженных кратных связей, необходимая для возбуждения электронов энергия меньше, и такие соединения дают полосы поглощения в области более длинных волн. [c.5] В отношении нафтеновых углеводородов и олефицрв изучение спектров поглощения в ультрафиолетовой области может дать пока только ориентировочное представление о степени загрязнения ими соединений других классов. [c.6] Ароматические соединения обладают очень интенсивными и сравнительно неширокими полосами поглощения в близкой ультрафиолетовой области, где парафиновые углеводороды совершенно не дают поглощения, а нафтены и олефины дают лишь слабое поглощение. Поэтому абсорбционный спектральный анализ в ультрафиолетовой области спектра применяется преимущественно для качественного и количественного определения ароматических углеводородов. Интенсивность полос поглощения настолько велика, что позволяет обнаружить ничтожные примеси ароматических углеводородов до 0,001%. По спектрам поглощения можно не только определять разные типы ароматических углеводородов, но и различать между собой орто-, пара- и мета-изомеры. [c.6] На фиг. 1 представлены кривые поглощения бензола и нафталина. [c.6] = lge —0,4343 К — коэфициент поглощения. [c.6] Для анализа смеси нужно предварительно убедиться, что к ней пртмегошы указанное уравнение и принцип аддитивности спектров поглощения в смесях. [c.7] Путем измерения Е при различных известных концентрациях можно составить калибровочную кривую, причем в случае замеченного отклонения от уравнения (2) или от аддитивности вводят соответствующую поправку. На фиг. 2 для примера приведена калибровочная кривая бензола. [c.7] Для индивйдуальных углеводородов точно измеряют коэфициенты поглощения лучей определенной длины волны и в дальнейшем применяют их для количественного анализа смесей. Поглощение смеси измеряют в нескольких точках спектра и, полагая, что для каждой длины волны суммарное поглощение складывается из поглощений отдельных компонентов, составляют систему уравнений, решение которых дает возможность определить состав смеси, содержащей до четырех компонентов. [c.7] Источником света для абсорбционного метода анализа в ультрафиолетовой области служат рт тно-кварцевая лампа, дающая линейный спектр, водородная трубка специальной конструкции, дающая сплошной спектр, активизированная дуга или искра. Для регистрации спектра применяют фотографический или фотоэлектрический (более быстрый и точный) метод. [c.7] Для получения кривых поглощения растворов применяются различные методы. Наиболее распространенный спектрографический метод заключается в следующем. [c.7] На одну пластинку фотографируется ряд спектров исследуемого раствора в слоях различной толщины от 1 мм до Ю см (обычно для этой цели имеется соответствующий набор стандартных кювет). Пользуясь призмой Тюфнера или другим фотометрическим устрой-ством одновременно и рядом с каждым спектром раствора снимается для сравнения спектр растворителя, ослабленный в несколько раз специальным ослабляющим приспособлением чаще всего вращающимся сектором. Затем определяются места равных почернений в каждой паре спектров, и коэфициент поглощения раствора вычисляется по уравнениям (1) или (2). [c.8] При 5 = 10% уравнение (4) еще более упрощается и принимает вид lg = lg-J. [c.8] Имея ряд совместных значений указанных величин, можно построить кривые поглощения в системе координат lg2 — X или lg — X. [c.8] С каждой из упомянутых фракций снимается кривая поглощения lg — Л, и на ней выбирается одна или несколько расчетных точек. Содержание соответствующего ароматического углеводорода во фракции определяется по формуле (5). Если исследуемая проба содержит несколько ароматических углеводородов и требуется только суммарное их определение, то lg2 в формуле (5) заменяется lgZ, где 2 представляет собой специально подобранную величину, эквивалентную среднему значению молекулярного коэфициента поглощения для данной фракции. [c.9] Штандель и Ю. В. Шостенко разработали ускоренный метод анализа бензиновых фракций, который позволяет определять содержание ароматических углеводородов в исследуемой фракции по нескольким спектрам, снятым для поглощающих слоев определенной толщины, без построения полной кривой поглощения. [c.9] Одновременно на основании анализа уточненных кривых чистых ароматических углеводородов и других экспериментальных данных исследователи подобрали численные значения lgZ, необходимые для расчета анализа исследованных фракций. [c.9] Штандель иЮ. В. Шостенко разработали также ускоренный метод определения суммарного содержания ароматических углеводородов в бензине, без предварительной разгонки его на узкие фракции. [c.9] По этому планиметрическому методу для исследуемого бензина разбавленного растворителем) строится кривая поглощения lgK — Л. Затем с помощью планиметра измеряется площадь, ограниченная кривой, осью абсцисс и двумя ординатами, относя1Цимися к крайним точкам выбранного участка. [c.9] Точность определения по этому методу для бензола и толуола можно оценить в 3—4%. При переходе к более высокомолекулярным ароматическим углеводородам точность определения уменьшается и для ароматических, содержащихся во фракции, кипящей выше 150°, не превосходит 20—25%. [c.10] Для определения содержания ароматических углеводородов в нефтепродуктах Б. Я. Свешников (лаборатория академика С. И. Вавилова) заменил фотографический метод измерения более простым и удобным, заключающимся в следующем. [c.10] Вернуться к основной статье