Определение концентрации веществ в смеси
Спектрофотометрический метод в принципе дает возможность определить несколько светопоглощающих веществ в одном растворе без предварительного разделения. Если в растворе присутствует смесь двух веществ, измеряют оптическую плотность этого раствора при двух длинах волн λ1 и λ2. В соответствии с законом аддитивности светопоглошения
А смеси λ1 = ε1λ1 l C1 + ε2λ1 l C2
А смеси λ2 = ε1λ2 l C1 + ε2λ2 l C2
Решение этой системы уравнений дает возможность рассчитать С1, и С2, если известны молярные коэффициенты поглощения компонентов ε1λ1 , ε2λ1, ε1λ2, ε2λ1.
Если имеется спектральная область, в которой один из компонентов смеси не поглощает, расчеты значительно упрощаются. Кроме того, в этом случае может быть использован способ построения градуировочных графиков.
1.8. Приборы для измерения поглощения растворов.
Принципиальные схемы и основные элементы
В основе метода измерения интенсивности светопоглощения лежит
измерение ослабления светового потока после прохождения его
через раствор поглощающего вещества. Для этого сравнивают два потока:
один, проходящий через исследуемый раствор, другой - через
раствор сравнения (раствор, содержащий все реактивы, кроме определяемого вещества) или растворитель. Поглощение раствора сравнения
принимают за ноль, и поглощение анализируемого раствора измеряют относительно поглощения раствора сравнения. Интенсивности световых потоков измеряют фотоэлектроколориметрически после преобразования излучения в электрический сигнал. В качестве приемника и анализатора светового потока в фотометрических приборах служит фотоэлемент. Фотоэлемент превращает световую энергию в электрическую.
|
|
|
Для измерения оптической плотности (светопропускания) окрашенных растворов применяют фотоэлектроколориметры. Их классифицируют на однолучевые с прямой схемой измерения и двухлучевые с компенсационной схемой. Приборы отградуированы на измерение светопропускания Т и оптической плотности А.
Основными элементами прибора для измерения поглощения света растворами являются: источник излучения в видимой и УФ-области; монохроматизатор – светофильтр; кювета для анализируемого раствора и фотоэлемент с услителем, стрелочным прибором и шкалой отсчета Т и А.
В качестве источника в видимой области используют лампу накаливания, в УФ-области – ртутную лампу.
 | |||
 | |||
 | |||||
| |||||
| |||||
1. Однолучевой фотометр (ЛМФ-69, КФК и др. марки)
Однолучевой фотометр обеспечивает прямое измерение потока света, прошедшего через регулируемую щель (диафрагму), светофильтр и кювету.
|
|
|
Устройство прибора позволяет механически устанвливать на пути светового потока либо кювету с раствором сравнения, либо с анализируемым раствором.
Для измерения светопоглощения необходимо:
1. Перекрыть поток света регулируемой щелью или дополнительной шторкой и установить стрелку измерительного прибора на ноль по шкале светопропускания (Т).
2. Установить в потк света кювету с раствором сравнения и, открыв шторку, отрегулировать щелью (диафрагмой) поток света так, чтобы стрелка прибора указывала на 100% по шкале светопропускания Т.
3. Установить в поток света кювету с исследуемым раствором и провести отсчет оптической плотности по шкале оптической плотности А.
В случае ЛМФ-69 шкала градуирована только в процентах свето-
пропускания Т. Перевод Т в оптическую плотность осуществляют по дополнительной шкале.
Недостатком однолучевого прибора является измерение абсолютной
величины прошедшего потока, зависящей от нестабильности потока источника света в процессе измерения.
1.9. Спектрофотометрическое титрование
Спектрофотометрическое титрование основано на изменении оптическойплотности раствора в процессе титрования. Аликвотную часть анализируемого раствора помещают в кювету, через которую проходит световой поток, выделенный светофильтром, и приступают к титрованию. Измеряют оптическую плотность раствора. На основании результатов строят кривую спектрофотометрического титрования, откладывают по оси ординат значения оптической плотности А, а по оси абсцисс - объем раствора титранта (мл).
|
|
|
A A
а б
 | |||
 | |||
к.т.т. V,мл к.т.т. V,мл
А А
в г
 | |||
 |
к.т.т. V,мл к.т.т. V,мл
Рис. 1.11 Кривые спектрофотометрического титрования:
А + В → С
а) А поглощает, В и С не поглошают при данной длине волны,
б)А и С не поглощают, В – поглощает;
в) А и В не поглощают, С – поглощает;
г) Аи В поглощают, С- не поглощает.
Например, при титровании железа (II) раствором перманганата калия кривая титрования имеет вид, изображенный на рис. 1.11.б. При выбранной длине волны железо (II) не поглощает свет и поэтому, пока в растворе есть Fe2+, оптическая плотность раствора практически не изменяется. После того, как все железо прореагировало, в растворе появится избыток КМnО4, который поглощаетсвет данной длины волны, и оптическая плотность возрастает пропорционально объему добавляемого раствора перманганата калия. Конечную точку титрования находят графически. Для этого достаточно иметь несколько точек, характеризующих недотитрованный и перетитрованный растворы.
|
|
|
На рис. 1.11 представлены кривые спектрофотометрического титрования раствора вещества А и раствором В при данной длине волны.
Метод спектрофотометрического титрования имеет ряд преимуществ перед визуальными методами: он более избирателен, позволяет проводить последовательное определение нескольких компонентов одной пробы, дает возможность проводить анализ окрашенных растворов с низкой концентрацией определяемого компонента (10-1 – 10-8 %), позволяет автоматизировать процесс титрования.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!