ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение концентрации раствора из "Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии" В случае водных растворов солей, многих кислот и оснований, иода, фенола и т. д. можно использовать обычные методы весового или объемного химического анализа. Эти же методы применимы и для анализа некоторых растворов в неполярных растворителях, например для определения концентрации ряда органических кислот и иода в ССи. [c.390] Концентрация окраш енных растворов может быть определена методами колориметрии. Однако для целого ряда очень важных и часто встречающихся случаев эти методы неприменимы, как, например, для растворов спиртов и многих других неокрашенных органических веществ в различных неполярных жидкостях (ССЦ, гептан и т. д.). [c.390] Принцип действия интерферометра основан на измерении разности показателей преломления стандартной жидкости (обычно растворитель) и испытуемой жидкости (раствор) по сдвигу интерференционного спектра. [c.391] Из используемых в практике лабораторных интерферометров можно указать на приборы фирмы Цейсс и приборы отечественного производства ИТР-1 и ИТР-2. [c.391] Прежде всего определяют нулевой отсчет, или нуль прибора. Для этого оба отделения кюветы интерферометра заполняют (на 4 их высоты) одной и той же жидкостью, например растворителем. Кювету ставят в термостат интерферометра, заполненный дистиллированной водой. Вращая барабан компенсатора, добиваются такого положения, при котором верхний подвижный спектр станет тождественным с нижним неподвижным. Наблюдения повторяют несколько раз, добиваясь компенсации слева и справа, т. е. со стороны больших и меньших отсчетов. [c.391] Если расхождения отсчетов по шкале не превышают два-три деления, то полученный отсчет записывают он является первой точкой на калибровочной кривой. Затем в одно из отделений кюветы заливают заранее приготовленный раствор известной концентрации. В этом случае перед интерференцией оба луча проходят через две среды с различными показателями преломления, благодаря чему возникает разность хода лучей и интерференционный спе тр смещается чтобы компенсировать это смещен е, вращают винт до совмещения обоих спектров. Полученный отсчет необходимо несколько раз воспроизвести, смещая найденное положение компенсации, после чего отсчет и соответствующую ему концентрацию записывают в журнал. [c.391] Разность показателей преломления растворителя и раствора может быть как положительной, так и отрицательной величиной в то же время компенсатор имеет шкалу лишь для одного направления этих изменений, и в некоторых случаях компенсация не достигается по этой причине по всей длине шкалы. В этом случае надо повернуть кювету на 180° так, чтобы отделения кюветы, заполненные растворителем и раствором, поменялись местами. [c.391] Все измерения при калибровке прибора, а также при измеренш анализируемых растворов следует производить при одной и той ж температуре, которую выбирают, с целью удобства ее поддержания, близкой к температуре лаборатории. Температуру термостата поддерживают, приливая в термостат охлажденную или подогретую дистиллированную воду. Следует отметить, что зависимост1 отсчетов интерферометра от температуры невелика. Колебания температуры в 1—Т в большинстве случаев не меняют отсчетов. Влияние температуры на отсчеты увеличивается по мере увеличения концентрации растворов. [c.392] При работе с интерферометром следует обратить внимание на вид интерференционного спектра, так как это связано с точностью и воспроизводимостью отсчетов. В центре спектра расположена наиболее светлая (белая) полоса, представляющая собой максимум нулевого порядка, соответствующий нулевой разности хода лучей. По обе стороны от нее находятся две узкие черные полоски, соответствующие минимуму нулевого порядка. Далее идут соответствующие полосы высших порядков интерференции с постепенно увеличивающимися, по мере удаления от центральных нулевых полос, цветными каемками. Нуль компенсации устанавливают по центральным черным полосам нулевого порядка. [c.392] По мере увеличения концентрации раствора обычно происходит такое наложение цветных полос, при котором проявляется третья черная полоса, трудно отличимая от двух нулевых. В этом случае существуют два равноправных положения компенсации. Следовательно, данной концентрации будет соответствовать не один, а два отсчета по шкале компенсатора, отличающиеся друг от друга на ширину интерференционной полосы, выраженную в делениях барабана компенсатора. При дальнейшем изменении концентрации происходит смещение отсчетов на одну полосу, после чего снова становятся видны лишь две черные полосы, а третья исчезает. Получающаяся при этом калибровочная кривая изображена на рис. 159. Смещения компенсации повторяются через определенный интервал концентраций. Периодичность этого явления зависит от природы раствора и сорта стекла компенсатора. Построение точной калибровочной кривой с учетом этих смещений компенсации является весьма трудоемкой операцией и связано со значительными расходами компонентов раствора, которые часто имеются лишь в ограниченном количестве. [c.392] Для построения калибровочной кривой данные калибровки прибора по растворам известной концентрации по мере их получения наносят на миллиметровую бумагу. Масштаб калибровочной кривой выбирают в соответствии с точностью измерений. По мере продвижения в сторону все более концентрированных растворов может случиться, что шкалы компенсатора не хватит. В этом случае следует либо употреблять более короткую кювету, либо перед измерением разбавлять анализируемый раствор определенным образом, например вдвое, или же, наконец, нужно производить новую калибровку прибора и строить новую дополнительную калибровочную кривую. Для построения этой кривой вместо растворителя в соответствующее отделение кюветы заливают заранее приготовленный эталонный раствор с концентрацией, близкой к максимальной концентрации раствора, которую можно измерить по отношению к этому растворителю (вместо раствора можно взять чистую эталонную жидкость с подходящим показателем преломления). [c.393] При измерении соответствующее отделение кюветы заполняют растворителем или эталонной жидкостью с помощью чистой пипетки при закрытом стеклянной крышкой соседнем отделении. Затем отделение кюветы, где находится растворитель, закрывают крышкой, которая прижимается специальными упругими держателями кюветы. Крышку отделения, где находится растворитель, не следует открывать вплоть до конца измерений, во избежание загрязнения растворителя. Соседнее отделение кюветы при каждой смене раствора предварительно ополаскивают два раза анализируемым раствором. При этом кювету нельзя переворачивать. Наливают и удаляют раствор чистой пипеткой. Верхние края отделений кюветы и крышки должны быть во время работы совершенно сухими. Каггли жидкости на верхних краях кюветы и на крышке искажают форму интерференционных полос. Следует заполнять не более высоты кюветы во избежание попадания жидкости из одного отделения кюветы в другое. [c.393] По окончании работы с интерферометром кювету необходимо промывать либо органическим растворителем (при работе с веществами, нерастворимыми в воде), либо дистиллированной водой в случае работы с растворимыми в воде веществами, протереть снаружи чистым полотенцем и поставить в футляр с открытыми крышками для высыхания внутренней части кюветы. [c.393] Вернуться к основной статье