ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фотоколориметрический и спектрофотометрический методы из "Методы анализа лакокрасочных материалов" Ток может быть непосредственно измерен гальванометром или компенсирован контролируемым ослаблением (например, с помощью щелевой диафрагмы) светового потока, проходящего через контрольный раствор. Легко измеряемая степень ослабления потока характеризует поглощение света анализируемой пробой раствора. [c.80] Логарифм отношения /о// называется оптической плотностью и обозначается О. Коэффициент поглощения является количественным критерием чувствительности фотометрической реакции. Он может изменяться от единиц до сотен тысяч. Чем выше значение е, тем меньшие концентрации вещества могут быть определены фотометрически. Оптическая плотность может быть надежно измерена при 0,05. Поэтому минимально определяемая концентрация вещества равна Смин = 0,05/е6, т. е. при постоянной толщине слоя раствора она обратно пропорциональна е с коэффициентом пропорциональности 0,05/й. [c.80] Для фотометрического анализа наибольшее значение имеет поглощение света в ультрафиолетовой (УФ), видимой и инфракрасной (ИК) частях спектра. Поглощение в ультрафиолетовой и видимой областях затрагивает электронные уровни атомов и молекул, в инфракрасной области оно обусловлено взаимодействием света с атомами или фрагментами молекул. [c.80] Ддя количественного анализа более удобно проводить измерения в УФ- и видимой частях спектра, в которых даже сложные соединения имеют обычно одну или небольшое число полос поглощения (т. е. диапазонов частот световых волн, в которых наблюдается поглощение света). [c.80] Анализ двух- и трехкомпонентных систем обычно не представляет трудности, поскольку, как правило, области поглощения соединений находятся при разных частотах. Более сложные смеси анализировать труднее, так как спектры поглощения могут накладываться друг на друга. В этом случае в фотометрии пользуются следующим приемом анализируемую систему обрабатывают реак- тивом, образующим специфически окрашенное (т. е. сильно поглощающее свет в определенном участке спектра) соединение с одним из компонентов, а затем измеряют интенсивность поглощения в этом диапазоне частот. [c.80] Для этой цели в фотоколориметрах применяются светофильтры. Однако интервал длин волн пропускаемого света в этом случае сравнительно велик. Для выделения весьма узких полос света (монохроматический поток) предназначен спектрофотометр. [c.81] Любое спектрофотометрическое определение состоит из двух стадий переведения анализируемого вещества в окрашенное соединение и измерения оптической плотности его раствора. Наибольшее значение в фотометрическом анализе имеют реакции комплексообразования. В случае прочных комплексов для полного связывания определяемого компонента достаточно небольшого избытка комплексообразователя. В фотометрии, однако, нередко применяют интенсивно окрашенные, но малопрочные комплексы. В общем случае в растворе необходимо создать такой избыток реактива, чтобы его концентрация была не менее 100 Я К — константа нестойкости комплекса). [c.81] В фотометрическом анализе используются реактивы, изменяющие цвет при изменении pH раствора. Поэтому необходимо поддерживать pH раствора в интервале, по возможности более далеком от области цветового перехода. [c.81] График зависимости оптической плотности. 0 от концентрации вещества используется для определения его содержания в анализируемых образцах. [c.82] В большинстве случаев (для разбавленных растворов) калибровочный график выражается прямой, проходящей через начало координат. Однако нередко наблюдаются отклонения от прямой в положительную или отрицательную сторону. Причиной таких отклонений может быть сложный характер спектра окрашенного соединения, что приводит к изменению среднего коэффициента поглощения в выбранном интервале длин волн с изменением концентрации раствора. Этот эффект устраняется при освещении монохроматическим светом, т. е. при использовании спектрофотометра. [c.82] Отклонения от закона Бугера — Ламберта — Бера могут быть вызваны и химическими изменениями в растворе — диссоциацией, ассоциацией, полимеризацией и другими процессами, зависящими от концентрации вещества. Соблюден,ие закона Бугера — Ламберта — Бера, однако, не является необходимым условием для использования данной системы в количественном анализе — любая кривая может быть использована в качестве калибровочного графика при надежной воспроизводимости результатов. [c.82] Коэффициент поглощения слабо зависит от температуры. Поэтому термостатирование в фотометрических измерениях не обязательно. Изменение температуры в пределах 5°С практически не влияет на оптическую плотность, за исключением случаев, когда поглощающее свет вещество находится в равновесии с другими ионами (молекулами) и возможно заметное смещение равновесия в зависимости от температуры. [c.82] Природа растворителя оказывает существенное влияние на величину оптической плотности при прочих равных условиях, поэтому построение калибровочных кривых и измерения в испытуемых образцах проводят в одном и том же растворителе. Следует помнить, что в УФ- и ИК-областях спектра многие обычные растворители становятся непрозрачными. Это ограничение особенно существенно для ИК-области. Для работы в УФ-свете применяются вода, спирт, эфир, насыщенные углеводороды, а такие растворители, как бензол, толуол, хлороформ, сероуглерод, четыреххлористый углерод, ацетон, — неприменимы. [c.82] Вернуться к основной статье