Основы оптических методов анализа

Спектрофотомерия основана на измерении поглощения моно хроматического света однородной, нерассеивающей системой в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях. Фотоколориметрия — это анализ по поглощению полихроматического излучения анализируемым веществом.

Колориметрия является частным случаем применения немонохроматического излучения, она основана на поглощении света окрашенными растворами. При поглощении системой некоторого количества лучистой энергии атомы будут возбуждаться и переходить на более высокий энергетический уровень. При однородной системе, которую мы имеем в случае спектрофотомерии и фотоколориметрии, количество энергии поглощения находится в прямой зависимости от концентрации вещества в растворе.

Законы поглощения света (законы колориметрии). Когда поток света (с интенсивностью I падает на кювету с раствором, то часть его (с интенсивностью I,) отражается от поверхности кюветы, часть (с интенсивностью 1

будет поглощаться раствором и часть пройдет через него (рис.1).

Поэтому между этими величинами будет следующая зависимость:

П. Бугером и И. Ламбертом была установлена зависимость между толщиной слоя раствора и поглощением светового потока: слои вещества одинаковой толщины всегда поглощают одну и ту же часть падающего на них светового потока (закон Бугера — Ламберта):

Коэффициент поглощения 1г» зависит только от природы рас творенного вещества и длины волны света. Численно он равен обрат ной величине толщины слоя раствора, ослабляющего интенсивность светового потока в 10 раз:

Фотоколориметрия

Интенсивность прошедшего через раствор света меняется не толь ко от концентрации и высоты слоя раствора, но и от изменения интенсивности входящего светового потока. При фотоколориметрических определениях об интенсивности прошедшего через раствор света можно судить по силе фототока. Определения проводят в фотоэлектроколориметрах (ФЭК). В последние годы наиболее распространенными фотоэлектроколориметрами являются «двуплечие» колориметры — с двумя фотоэлементами, каждый из которых снабжен диафрагмой. Оба фотоэлемента включены в общую схему так, чтобы даваемые ими фототоки имели противоположное направление.

При одинаковой освещенности обоих фотоэлементов (одинаковая окраска стандартного и испытуемого растворов) токи от них в цепи гальванометра взаимно компенсированы и стрелка гальванометра стоит на нуле, что является признаком одинаковой интенсивности свет прошедшего через оба раствора. Небольшая разница в интенсивности окраски вызовет изменение фототока, которое можно заметить по отклонению стрелки гальванометра. В лабораториях часто применяются фотоэлектриметрические колориметры ФЭК-56, ФЭК-56М и др.

ФЭК-56 предназначается для измерения оптической плотности или светопропускания жидких растворов. Приемниками световой энергии служат два фотоэлемента; в качестве нуль прибора используется индикаторная лампа. Источником света в приборе служит лампа накаливания и ртутно-кварцевая лампа сверхвысокого давления. С этими лампами возможна работа в диапазоне длин волн от 315 до 630 ммк. При измерении в ультрафиолетовой области спектра используют ртутно-кварцевую лампу (рис. 4). Световой поток от источника света через светофильтр попадает на призму, делящую пучок на левый и правый. Источник света помещен в фокусе линз, и световые пучки, отражаясь от зеркала, выходят параллельными. далее световые потоки проходят через кюветы и попадают на линзы. В фокусе линз помещены матовые стекла, за которыми расположены фотоэлементы. В правый световой пучок могут последовательно включаться кюветы с раствором и растворителем. Раздвижная диафрагма при вращении связанного с ней барабана меняет свою площадь, вследствие чего меняет интенсивность светового потока, падающего на правый фотоэлемент.[1-4]

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Публикации по єкологии

Лидары и надиры в изучении атмосферы
За последние сто лет засорение окружающей среды усилилось разными выбросами. За это время в атмосферу Земли попало, по подсчетам ученых, более миллиона тонн кремния, полтора миллиона мышьяка, около миллиона тонн кобальта. Еще более было выброшено пыли, сажи, копоти, оксидов азо ...

Экологическое состояние Челябинской области
В условиях глобальных изменений окружающей среды особую актуальность приобретают вопросы развития теории эколого-геохимической устойчивости почв, которая является важной составной частью теории устойчивости наземных экосистем и биосферы в целом. Понятие «устойчивость» применител ...

Разделы