Пиши Дома Нужные Работы


Фотометрические методы исследования

 

Количественный анализ светопоглощения основан на использовании объединенного закона Бугера-Ламберта-Бера, который гласит:

Интенсивность прошедшего через вещество (раствор) света (J) прямопропорциональна интенсивности падающего света (J0) и находится в экспоненциальной зависимости от концентрации (с), молярного коэффициента поглощения (экстинкци ) ε и толщины поглощающего слоя (l).

Математически эта зависимость выражается уравнением:

 

J = J0е –έсl 3.05

где е – основание натурального логарифма;

 

При логарифмирования уравнения (3.05) получаем:

 

lg JO / J = Cl = Dl 3.06

где Dl - абсорбция света (оптическая плотность).

При С = 1 кмоль/м3 и l = 1 м, и Dl = , следовательно, экстинкция раствора (абсорбция света одномолярным раствором при толщине слоя 1 см) зависит от природы исследуемого вещества.

Уравнение (3.06) графически представляет собой прямую, выходящую из начала координат (рис. 3.1). Угол наклона этой прямой к оси абсцисс, при толщине слоя раствора 1см, характеризуется . Прямолинейная зависимость Dl = f(с) соблюдается в ограниченной области концентрации растворов, поэтому, использовать закон Бугера-Ламберта-Бера можно только в области прямолинейного участка на графике. Светопоглощение обуславливает цвет растворов. Метод исследования, основанный на сравнении интенсивности окраски растворов, называется визуальной колориметрией.

 

 

Абсорбция света ,Dλ б

в

 

 
 

 


Концентрация,

1 2 3 4 5

С·10, г/см3

Рис. 3.1. Вид прямой зависимости абсорбции света от концентрации.

 

В основе лежит следствие из закона Бугера-Ламберта-Бера.

слои вещества одинаковой толщины при прочих равных условиях всегда поглощают одну и ту же часть падающего на них светового потока или С1l1=C2l2. Этот метод достаточно часто используется при приближенных определениях концентраций (например, рН при сравнении с окраской индикатора или с цветовой шкалой).

Точность колориметрического метода возрастает с использованием фотоэлемента для регистрации светового потока. Фотометрические методы анализа подразделяются на фотоколориметрию и спектрофотоколориметрию.

Фотоколориметрия – анализ, основанный на измерении светопоглощения ( Dl) в монохроматическом свете. Применяется для количественного анализа объектов.Существует несколько приемов фотометрического анализа. Наиболее распространен метод калибровочной кривой, в основе которого лежит зависимость Dl=eCl.( см. методику колориметрического метода). Измерение абсорбции света производится на универсальных фотоэлектроколориметрах типа ФЭК, КФК и др.

Спектрофотоколориметрический метод рассматривает зависимость оптической плотности (Dl) от длины волны (l). Такая зависимость называется спектром поглощения. Спектр поглощения, свойственный тому или иному веществу, показывает, какой природы кванты поглощаются или испускаются молекулами этого вещества, т. е. свет с какой длиной волны поглощается или испускается этим веществом. Следовательно, метод спектрофотометрического анализа служит не только для определения количества вещества, но и для его идентификации, то есть для качественного анализа. Измерение абсорбции света при различных длинах волн осуществляется с помощью приборов спектрофотометров (марки СФ, Specord).

При помощи фотометрии возможно решение различных задач почвоведения и агрохимии: определение в почвах, растениях и удобрениях содержания фосфора, аммиака, нитратов и др. элементов.

 

Вопросы для самоподготовки

1. Предмет и задачи фотохимии, понятие о фотохимических процессах, их классификация.

2. Сформулируйте и поясните основные законы фотохимии.

3. Приведите примеры фотохимических реакций и укажите факторы, влияющие на скорость этих реакций, покажите схему процесса фотосинтеза.

4. Объясните сущность понятия «оптическая плотность» (абсорбция света) и выведите уравнение зависимости абсорбции света от концентрации. Возможно ли графическое изображение такой зависимости?

5. Расскажите об основных принципах определения содержания веществ в растворах по величине светопоглощения. В чем сущность фотометрических методов исследования? Их применение.

 

ЗАДАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ 3

 

ЗАДАНИЕ 1,2. Определение содержания ионов в растворе фотоколориметрическим методом.

Цель работы.

1. Освоить методику фотоколориметрического метода определения концентрации растворов (стр. 156-158).

2. Определить содержание ионов меди или железа (Ш) в заданном растворе методом калибровочной кривой .

3. Рассчитать относительную ошибку работы и сделать выводы.

 

ЗАДАНИЕ 3, 4. Подбор длины волны по максимальному светопоглощению для растворов содержащих ионы Fe3+ или Сu2+ .

Цель работы.

1. Освоить методику измерения абсорбции света (стр.158-159).

2. Определить абсорбцию (оптическую плотность) в растворе Cu SO4 или Fe2 (SO4 )3 при различных длинах волн.

3. Построить графическую зависимость абсорбции света от длины волны ( спектр поглощения ).

4. Сделать вывод, при какой длине волны наблюдается максимальное светопоглощение.

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.