ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод стандартных серий (метод шкалы) из "Колориметрический анализ " В некоторых случаях, например, когда реактив имеет собственную окраску, визуальные методы дают большую точность. В случае применения таких реактивов изменение концентрации определяемого иона приводит к изменению оттенка (цвета) раствора, тогда как общее изменение степени поглощения света изменяется мало. Поэтому фотоэлемент может показывать слабое изменение интенсивности светового потока, между тем как простым глазом можно зафиксировать небольшую разницу в цвете (сдвиг Амако.). [c.95] Применение монохроматического света или светофильтров позволяет в значительной степени устранить названный недостаток фотоэлементов, однако применение светофильтров увеличивает точность и визуальных методов определения. Таким образом, выбор метода измерения интенсивности окраски чаще всего обусловливается не внутренней характеристикой данного колориметрического метода, а наличием приборов в данной лаборатории. В некоторых случаях более точными оказываются визуальные методы, в других — фотоэлектрические. [c.95] Измерение интенсивности окраски по методу стандартных серий выполняется обычно следующим образом. Предварительно готовят набор из 10—15 пробирок равного диаметра и одинакового цвета стекла. Затем в эту серию пробирок наливают различные, постепенно возрастающие количества стандартного раствора определяемого компонента и разбавляют до одинакового объема. Далее во все пробирки прибавляют одинаковые количества реактивов и проделывают все операции, необходимые для переведения определяемого компонента в окрашенное соединение. [c.95] Наличие ряда пробирок с постепенно изменяющейся интенсивностью окраски (или цветом) сильно облегчает сравнение, вследствие чего метод стандартных серий очень часто применяется в лабораториях. В случае сомнений в правильности сравнения окраски часто применяют следующий прием. Из штатива вынимают две пробирки, имеющие окраски, близкие к испытуемому раствору. Закрывают рукой номера пробирок, несколько раз перемещают их и затем располагают в ряд с постепенно изменяющейся окраской. Посмотрев теперь на номера пробирок, проверяют правильность прежнего определения. Используют также наблюдение сверху или под некоторым углом. [c.96] Большое значение имеет выбор фона, на котором находятся пробирки с растворами. Сравнение окрасок на фоне ярко освещаемого окна дает плохие результаты, так как в глаз попадает много постороннего света. Это приводит к быстрому утомлению глаза, и растворы с различной интенсивностью окраски начинают казаться одинаковыми. Лучше всего сравнивать окраски в светлой комнате с рассеянным светом, поставив пробирки на лист белой бумаги. Хорошие результаты получаются в том случае, если пробирки вставлены в штатив с молочным стеклом, помещенным позади пробирок. [c.96] Растворы стандартной серии готовят часто таким образом, чтобы концентрации их отличались на определенную величину (выраженную в процентах или граммах). Так, например, готовят растворы, соответствующие 0,1—0,2—0,3—0,4 и т. д. процентов (или мг) определяемого компонента. Однако такой способ приготовления растворов с изменением содержания в арифметической прогрессии нельзя считать правильным. Второй раствор отличается от первого в два раза, а третий от второго только в 1,5 раза и т. д. Между тем известно, что восприятие различных впечатлений нашими органами чувств зависит от величины относительного изменения факторов, вызывающих восприятие. Поэтому правильнее применять растворы, концентрация которых изменяется в геометрической прогрессии, т. е. так, чтобы соседние отличались в 1,2—1,5 раза. [c.96] Растворы начала серии, если они не представляют практического интереса, можно в этом случае не приготовлять. Однако последние растворы серии должны отличаться друг от друга не менее чем на 10—20%, иначе сравнение окраски ненадежно и достигаемая при этом точность будет только кажущейся. [c.96] Если окрашен также сам реактив, то образование комплекса с определяемым ионом приводит только к изменению окраски. [c.96] Крайние растворы серии по количеству вещества могут отличаться друг от друга не более чем в 20—30 раз. Обычно для первого раствора концентрация определяемого компонента близка к порогу чувствительности реакции. Для последнего раствора целесообразно ограничиться концентрацией, в 20 раз большей, так как при слишком интенсивных окрасках визуальное сравнение мало надежно. [c.97] Главной областью применения метода стандартных серий является выполнение массовых однотипных анализов. Нецелесообразно, очевидно, готовить серию стандартных растворов для единичных анализов. В последнем случае применяют другие методы измерения интенсивности окраски. [c.97] В некоторых других методах (колориметрическое титрование, метод разбавления) стандартный окрашенный раствор необходимо готовить при каждом определении это вызывает излишнюю затрату времени, если в лаборатории выполняется много определений одного и того же компонента. Метод стандартных серий имеет еще одно преимущество по сравнению с методом колориметрического титрования. В первом случае можно применять такие окрашенные соединения, которые образуются довольно медленно (например, образование молибденовой сини при колориметрическом определений фосфора). По сравнению с методом изменения толщины слоя метод стандартных серий имеет преимущество в следующих случаях. Как было уже указано, между общей концентрацией определяемого компонента и оптической плотностью раствора иногда не наблюдается прямой пропорциональности. В случае применения колориметра испытуемый и стандартный растворы имеют, как правило, различную концентрацию, что нередко приводит к ошибкам, поскольку растворы обнаруживают отклонения от закона Беера. Далее метод стандартных серий имеет преимущества при применении окрашенных реактивов, дающих с определяемым ионом соединения другого цвета. Вследствие смешения двух окрашенных компонентов (реактива и продукта реакции) отдельные стандартные растворы отличаются не интенсивностью окраски, а цветом. Это особенно облегчает сравнение окрасок в серии пробирок, что почти невозможно в колориметре. [c.97] Для устранения этого серьезного недостатка вместо стандартных растворов данного соединения иногда применяют светофильтры или, чаще всего, растворы других соединений, идентичных по окраске (устойчивой во времени). Так, например, вместо растворов цветных индикаторов — органических красителей, выцветающих на свету, применяют смеси растворов хлорида железа (III) и нитрата кобальта при помощи таких растворов можно получить ряд смесей с различным соотношением желтого и красного оттенков. Вместо кремнемолибденовой кислоты, недостаточно устойчивой во времени и трудно получаемой в чистом виде, часто применяется раствор хромата калия. Для колориметрического определения фосфора путем восстановления фосфорномолибденовой кислоты (причем образуется окрашенное в синий цвет соединение) используют эталоны из смеси нитратов меди, кобальта и железа . [c.98] Однако применение таких имитаций стандартных растворов не всегда удобно, так как даже небольшая разница в оттенках вызывает иногда серьезные затруднения при визуальном сравнении окрасок. Поэтому обычно ограничиваются тем, что время от времени стандартные окрашенные растворы контролируют и, если окраска изменяется, их заменяют новыми. Для контроля готовят из раствора с известным содержанием определяемого иона одну или несколько свежих порций растворов окрашенного соединения и сравнивают с пробирками шкалы. [c.98] Вернуться к основной статье