Количественные законы поглощения

Для расшифровки состава природных органических соединений нефти и нефтепродуктов и характеристики их свойств применяются оптические методы. Сюда относятся инфракрасная и ультрафиолетовая спектрометрия, метод комбинационного рассеяния света, определения показателя преломления и оптической активности. Вещество, через которое проходит излучение, поглощает лучи только определенной длины волны (частоты), и по закону Кирхгофа само вещество излучает только те лучи, которые оно в данных условиях поглощает. Каждый ион, атом, молекула дают характерные частоты в спектре поглощения, спектре испускания и спектре комбинационного рассеяния. Задачей спектрального анализа является определение этих характеристических частот, зная которые, можно определить качественный состав углеводородной смеси. Для этого существуют таблицы характеристических частот индивидуальных углеводородов. Для количественного анализа еще необходима оценка интенсивности излучения. [c.228]

Химические реакции, используемые в фотометрическом анализе, несмотря на различие в их химизме, должны обязательно сопровождаться возникновением, изменением или ослаблением светопоглощения раствора. Как и каждая реакция, используемая в количественном анализе, цветная реакция должна протекать избирательно, быстро, полностью и воспроизводимо. Кроме того, окраска образующейся аналитической формы должна быть устойчивой во времени и к действию света, а поглощение раствора, несущее информацию о концентрации поглощающего вещества, должно подчиняться физическим законам, связывающим поглощение и концентрацию, конкретно — закону Бугера — Ламберта — Бера. [c.53]

При проведении количественного анализа вещества сначала снимают его спектр поглощения, по которому выбирают подходящие для проведения анализа полосы поглощения. Затем готовят серию стандартных растворов с различной концентрацией вещества и строят график зависимости их поглощения от концентрации при выбранных длинах волн. По калибровочным кривым можно найти концентрацию вещества в исследуемом растворе. Построение таких кривых также позволяет проверить выполнение закона Бугера —Ламберта — Бера для анализируемого вещества. Калибровочная кривая может быть использована для определения неизвестных концентраций даже при отклонении от линейной зависимости пли прохождения прямой не через начало координат. Кроме того, величины е, вычисленные из определенного поглощения, зависят от настройки прибора. Использование калибровочных кривых снижает ошибки, вносимые прибором, до минимума. [c.23]

Под влиянием изменения ионной силы раствора меняется энергетическое состояние поглощающих частиц и, следовательно, их способность к поглощению излучений различных длин волн. При изменении концентрации реагирующих веществ в широких пределах, а также при изменении концентрации посторонних веществ в растворе ( л 0) наблюдаются отклонения от законов поглощения и средний молярный коэффициент погашения не сохраняется постоянным. Иногда значение среднего молярного коэффициента погашения сохраняет постоянство в определенном интервале концентраций, т. е. зависимость А = [ (с) остается прямолинейной, что очень существенно при количественном анализе. При этом постоянство е для растворов с различной концентрацией не говорит о том, что получено истинное значение молярного коэффициента погашения. В данном случае лишь соблюдается соотношение = с /с,, если = пс. , то Лх = пЛа, [c.21]

Известно, что при прохождении через вещество лучей от источника излучения. это вещество поглощает лучи только определенной длины волны (частоты), и по закону Кирхгофа само вещество излучает только те лучи, которые оно в данных условиях поглощает. В результате этого калчдая молекула, каждый атом или ион дают характерные частоты в спектре поглощения, спектре испускания или спектре комбинационного рассеяния. Спектр — это распределение энергии излучения, испускаемого (поглощаемого) телом по частотам или длинам волн. Задача качественного спектрального анализа заключается в обнаружении этих харак-тсрнстичоских частот и сравнении их с частотами индивидуальных веществ. Для количественного анализа требуется еще оценка интенсивности излучения. [c.90]

Количественный молекулярный анализ по спектрам поглощения основан на применении закона Бугера — Ламберта — Бэра, который связывает оптическую плотность анализируемого образца с концентрацией определяемого вещества и толщиной поглощающего слоя. В математическое выражение закона (48) входит коэффициент молярного погашения, который характеризует степень поглощения веществом света данной длины волны. [c.331]

Изучение зависимости между интенсивностью поглощения и длиной волны излучения является основной задачей инструментального раздела оптики — спектрофотометрии. Спектрофотометрические методы исследования применяются для установления связи спектров поглощения газообразных, жидких и твердых веществ с составом и строением последних, а также для определения концентраций тех или иных компонентов в фазах переменного состава. Количественная абсорбционная спектрофотометрия основана на законе, установленном П. Бугером в 1729 г., детально изученном И. Ламбертом (1760) и примененном для целей анализа А. Бером (1854). [c.179]

Б. Количественные законы поглощения. [c.119]

В качестве примера количественного определения продуктов реакции методом ИК-спектроскопии рассмотрим процесс окисления циклогексана. Для количественного анализа образующихся в ходе реакции циклогексанола и циклогексанона выбирают следующие неналагающиеся полосы 1718 и 749 см" для кетона и 971 и 799 см для спирта. Для данных полос поглощения исследуют влияние спектральной ширины щели на кажущийся коэффициент поглощения. Для узкой и интенсивной полосы поглощения карбонильной группы величина Вк сильно зависит от щели, а для полос в области низких частот изменения Вк незначительны. Поэтому концентрации спирта определяют по полосе 971 см , а кетона — по полосе 749 см . При концентрациях спирта более 0,4 моль/л наблюдаются отклонения от закона Ламберта — Бера, поэтому расчеты следует вести по калибровочному графику. Из-за наличия налагающейся полосы циклогексанола при 799 см низкие концентрации кетона (0,02—0,06 моль/л) следует определять по интенсивной полосе при 1718 см . Совпадение полученных значений концентраций по полосам 1718 и 749 см указывает на то, что в анализируемой пробе присутствует один кетон циклогексанон и что присутствие других продуктов окисления не мешает определению его концентрации. Результаты количественного анализа циклогексанона методом ИК-спектроскопии хорошо согласуются со значениями, иа1"1денными по гидроксиламиновому методу. [c.215]

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ЗАКОНЫ ПОГЛОЩЕНИЯ [c.619]

Для количественных методов анализа, основанных на поглощении веществом энергии излучения, необходимо измерение мощности проходящего излучения и знание количественных законов поглощения. Мощ- [c.619]

В соответствии с законом эквивалентности Штарка-Эйнштейна, поглощаемый фотон вызывает фотохимическое возбуждение одной молекулы. Количественной мерой превращения служит квантовый выход реакции, равный отношению числа частиц, претерпевших превращение в результате фотохимической реакции, к числу поглощенных фотонов. В предельном случае для первичных процессов выход должен равняться единице, в экспериментах, в зависимости от длины волны, интенсивности света и температуры и типа вещества, выход может принимать значения от 10 3 до 10. Так как энергия активации химических реакций лежит в пределах 40-420 кДж/моль, можно сделать вывод (сравнивая ее с энергией одного моля фотонов, равной Nab-/1 )0 действии на реакции видимых, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей. [c.177]

Количественные спектрофотометрические измерения обычно выражаются в терминах закона поглощения света Бера—Ламберта [уравнение (7)]. [c.619]

Спектрометрический метод, и в частности дифференциальную спектрометрию, давно используют для количественного анализа многокомпонентных систем [1, 2]. Однако на применение этого метода накладывается ряд ограничений, к которым в первую очередь относятся выполнение для анализируемых систем закона поглощения, число компонентов не более 2—3 и аддитивность коэффициентов поглощения компонентов. Для анализа систем, не подчиняющихся закону поглощения, предложена методика, заключающаяся в использовании двух эталонных образцов. Первый из них является стандартным с известным составом. Второй эталонный образец берут таким, чтобы его состав был близок к предпо- [c.223]

Для выбора наиболее выгодной длины волны при количественных определениях следует учитывать величину АХ, т. е. разницу в положении максимумов поглощения комплекса и реагента, а также разность в значениях молярных коэффициентов погашения Де. Большое значение величин АХ и Ае повышает чувствительность и ценность рассматриваемой реакции (рис. 22). Особенно важны эти величины при сравнительном исследовании новых реагентов в) находят зависимость Л = / (с) при Х, а комплекса и выявляют, имеет ли она прямолинейный характер. Если объединенный закон поглощения не соблюдается, то проверяют соблюдение закона Бугера — Ламберта, т. е. зависимость А от толщины слоя раствора /.Для этого исследуемый раствор наливают в кюветы различного диаметра и измеряют А при постоянных концентрации и длине волны. Прямолинейная зависимость между А и I позволяет полученные значения А пересчитать на одну и ту же величину I и нанести на график в координатах А— с. Если было установлено, что закон Бугера — Ламберта выполним, то необходимо изучить причины, вызывающие отклонение от закона Бера (см. стр. 15). [c.45]

Под динамикой сорбции понимается развитие процесса поглощения растворенного вещества в условиях прохождения его через слой зернистого или порошкообразного сорбента. Теория хроматографического разделения гомогенных смесей веществ базируется на -закономерностях динамики сорбции. Однако следует отметить, что законы динамики этого явления недостаточно изучены, поэтому количественной теории расчета хроматограмм пока не разработано [7]. [c.15]

Количественная зависимость поглощения света от природы вещества и концентрации раствора выражается законами светопо-глощения. [c.207]

Если оставить в стороне основной фактор концентрационного влияния внешнего раствора на процесс ионного обмена — изменение соотношения ионов в сорбированном состоянии при изучении отношения концентраций обменивающихся ионов во внешнем растворе — и обратиться к изучению влияния ионной силы раствора при сохранении в нем постоянного соотношения концентраций противоионов, то можно обнаружить ряд явлений, существенным образом определяющих количественные законы сорбции ионов. Одно из них состоит в увеличении необменного поглощения электролитов, при увеличении ионной силы раствора, о чем будет идти речь дальше. Особенно велик этот эффект для электролитов, включающих ионы органических веществ. Заметное увеличение ионной силы раствора приводит к существенному уменьшению степени набухания ионитов, так как при этом происходит понижение активности воды. [c.194]

Если ИК-спектры сняты при концентрациях, при которых соблюдается закон Бугера — Ламберта — Бера, то их можно использовать для количественного определения вещества. Содержание исследуемого вещества определяют интегральной интенсивности характеристической полосы (т. е. по площади, описываемой данной кривой). Однако часто концентрацию определяют не по интегральной интенсивности, а по интенсивности полосы поглощения в максимуме. Для ее определения точки перегибов спектральной кривой соединяют (рис. 84, отрезок АВ). Расстояние от середины этой прямой до вершины полосы (отрезок СД) принимается за интенсивность полосы в максимуме. Погрешность такого определения около 10%. [c.280]

Термоэлектрические явления позволяют создать также ряд других типов циркуляционных ПД. Для этого можно воспользоваться, например, нашим новым упомянутым выше линейным эффектом поглощения или выделения теплоты вдоль проводника, на концах которого имеются разности температур и электрических потенциалов. Новый эффект имеет иную физическую природу, чем известный эффект Томсона, и определяется поэтому другими количественными законами [18, с. 316 21, с. 309]. В частности, количество тепла Томсона пропорционально силе тока в первой степени, а количество тепла в новом линейном эффекте — силе тока в кубе. [c.468]

Количественные закономерности поглощения веществом электромагнитного излучения подчиняются закону Бугера-Ламберта [c.6]

Таким образом, проблема приобрела новый, более широкий смысл — исследование генезиса взаимопревращения атомов вообще. Сущность этих превращений сводится к довольно простой формуле — изменение состава атомного ядра путем испускания или поглощения им структурообразующих частиц. Если сказать проще, убавление или прибавление их в ядре, т. е. обычные количественные изменения, приводящие к коренным качественным изменениям. Они и должны быть положены Б основу систематизации. Так, более широкий философский закон о переходе количественных изменений в ка- [c.99]

Спектры поглощения растворов имеют большое практическое применение. Так как они имеют прямую связь со строением молекулы, то прежде всего спектры поглощения используются для качественного и количественного анализа. Качественный анализ производится сравнением спектра поглощения полученного вещества со спектрами поглощения, приведенными в таблицах. Количественный анализ производится на основании закона Беера. Кроме того, спектры поглощения используются для изучения химического равновесия, кинетики химических реакций, строения вещества, для изучения взаимодействия между частицами в растворах и для других целей. [c.23]

В 1904 г. Вант-Гофф установил количественную зависимость между скоростью фотохимической реакции и количеством поглощенной энергии количество химически измененного вещества пропорционально количеству поглощенной световой энергии. Количество пропускаемой системой световой энергии может быть определено пе закону Ламберта — Беера (см. 44) [c.611]

Под влиянием изменения ионной силы раствора меняется энергетическое состояние поглощающих частиц и, следовательно, их способность к поглощению излучений различных длин волн. При изменении концентрации реагирующих веществ в широких пределах, а также при изменении концентрации посторонних веществ в растворе (ц Ф 0) наблюдаются отклонения от законов поглощения и средний молярный коэффициент погашения не сохраняется постоянным. Иногда значение среднего молярного коэффициента погашения сохраняет постоянство в определенном интервале концентраций, т. е. зависимость Л = / (с) остается прямолинейной, что очень существенно при количественном анализе. При этом постоянство е для растворов с различной концентрацией не говорит о том, что получено истинное значение молярного коэффициента погашения. В данном случае лишь соблюдается соотношение Л /Л к = С /ск если = псг, то Л = пЛ 2, т. е. доля исходной концентрации определяемого иона, переходящего в комплекс, всегда постоянна, нет побочных реакций и поэтому оптическая плотность пропорциональна концентрации. Совпадение кривых зависимости е от А, для растворов с различными концентрациями (см. рис. 7) также не означает, что данные величины е являются истинными молярными коэффициентами погашения какого-либо компонента, а показывает, что спектрофотометрически невозможно исследовать данную систему. [c.21]

Как было указано, закон Ламберта — Бера справедлив только для монохроматического света. Различные молекулы и группы атомов имеют специфичные полосы поглощения. Для определения характеристического поглощения частиц одного вида в растворе измеряют оптическую плотность при разных длинах волн и получают так называемую кривую поглощения (рис. Д.149). Длину волны, при которой на кривой наблюдается максимум, обозначают как Ятах, а измеренное при этом поглощение как тах. Количественное определение, проведенное при Л-тах, характеризуется большой селективностью и чувствительностью. [c.358]

Ж. Фотохимические методы. КвантовыЁ выход. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна гласит, что свет поглощается молекулами отдельными порциями, причем одна молекула может поглотить в один акт только один квант. Путем измерения интенсивности света и длины волны можно количественно определить число фотонов света, поглощенных на протяжении реакции. Данные анализа продуктов такой реакции позволяют вычислить [c.100]

Все расчеты количественных характеристик равновесий в растворах спектрофотомерическим методом основаны на одном общем принципе — на совместном решении уравнений двух законов закона действия масс и общего закона поглощения электромагнитных излучений. Различия заключаются только в путях математической обработки экспериментальных данных при варьируемых условиях, т. е. при измененип каких-либо факторов, влияющих на сдвиг равновесия в ту или иную сторону (pH, концентрации реагирующих компонентов и т. п.). [c.90]

Расчеты, основанные на законе Ламберта — Бера, используют в некоторых экспериментальных спектрофотометрических методиках. Но, как уже указывалось, часто можно проводить очень правильные количественные определения по калибровочным графикам, даже тогда, когда основной закон поглощения химической системой строго не соблюдается. Для успешного анализа главные требования заключаются в том, чтобы излучательно-поглощательные свойства химической системы поддавались измерению и были воспроизводимы. [c.623]

При количественном учете поглощенного света пользуются законом Лямберта, который читается так количество погло- [c.447]

Абсорбционная епектрофотометрия [7] основана на тех же законах поглощения, что и фотоколориметрические методы, однако в ней используется монохроматический свет с очень узким интервалом длин волн (1-2 нм). Это значительно увеличивает чувствительность и точность количественного анализа окрашенных растворов, поглощающих свет в видимой области света, а также бесцветных растворов, которые поглощают излучение в УФ- или ИК-области спектра. Метод охватьшает области ультрафиолетовую (0,1-0,4 мкм), видимую (0,4- [c.181]

Количественной характеристикой ( товдмических реакций является квантэвый выход у реакции, т. е. число прореагировавших молекул на один поглощенный квант светового потока (закон Штарка — Эйнптейна) [c.387]

Рассмотрим принцип количественного анализа смеси, состоящей из компонентов Ль Аг,. .., А,, каждый из которых имеет две константы ионизации )К и р/Сг- Будем считать, что оптическая плотность смеси аддитивна и поглощение каждого компонента подчиняется закону Ламберта — Бугера — Бера. Таким образом, разность оптических плотностей смеси определяетоя уравнением [c.281]

Первый закон ( первое начало ) термодинамики есть частный случай закона сохранения и превращения энергии в применении к объектам, изучаемым термодинамикой, т. е. к процессам, сопровождающимся выделением или поглощением теплоты и производством работы. Этот закон выражает неуничтожае-мость движения не только в количественном, но и в качественном смысле (Энгельс). [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология