Свойства веществ и их химический анализ

43. Фотоэлектроколориметрия: сущность метода. Закон Бугера-Ламберта-Бера

Фотоэлектроколориметрия применяется для измерения поглощения света или пропускания окрашенными растворами. Приборы, используемые для этой цели, называются фотоэлектроколориметрами (ФЭК).

Фотоэлектрические методы измерения интенсивности окраски связаны с использованием фотоэлементов. В отличие от приборов, в которых сравнение окрасок производится визуально, в фотоэлектроколориметрах приемником

В световой энергии является прибор -- фотоэлемент. В этом приборе световая энергия преобразуется в электрическую. Фотоэлементы позволяют проводить колориметрические определения не только в видимой, но также в УФ- и ИК-областях спектра. Измерение световых потоков с помощью фотоэлектрических фотометров более точно и не зависит от особенностей глаза наблюдателя.

Применение фотоэлементов позволяет автоматизировать определение концентрации веществ в химическом контроле технологических процессов. Вследствие этого фотоэлектрическая колориметрия значительно шире используется в практике заводских лабораторий, чем визуальная.

Фотоколориметры в зависимости от числа используемых при измерениях фотоэлементов делятся на две группы: однолучевые (одноплечие) -- приборы с одним фотоэлементом и двухлучевые (двуплечие) -- с двумя фотоэлементами).

Точность измерений, получаемая на однолучевых ФЭК, невелика. В заводских и научных лабораториях наиболее широкое распространение получили фотоэлектрические установки, снабженные двумя фотоэлементами. В основу конструкции этих приборов положен принцип уравнивания интенсивности двух световых пучков при помощи переменной щелевой диафрагмы, то есть принцип оптической компенсации двух световых потоков путем изменений раскрытия зрачка диафрагмы.

Фотоэлектроколориметрия широко применяется при анализе таких фармацевтических препаратов, как анальгин, фенобарбитал, бутадион и т. п. Широкое применение фотоэлектроколориметрии обусловлено следующими обстоятельствами: возможностью использования относительно недорогой и общедоступной аппаратуры для проведения анализа с достаточно высокой точностью (относительная ошибка 1--3 \%); наличием различных фотометрических методик анализа практически всех элементов периодической системы; широким выбором фотометрических методик, позволяющих проводить определение вещества в интервале содержания 10-6--102 \%.

Закомн Бугера -- Ламберта -- Бера -- физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматическогопучка света при распространении его в поглощающей среде.

Закон выражается следующей формулой: , где -- интенсивность входящего пучка, -- толщина слоя вещества, через которое проходит свет, -- показатель поглощения (не путать с безразмерным показателем поглощения , который связан с формулой , где -- длина волны). Показатель поглощения характеризует свойства вещества и зависит от длины волны л поглощаемого света. Эта зависимость называется спектром поглощения вещества.

44. Сущность хроматографического анализа

Хроматография - процесс, основанный на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента. Разделение сложных смесей хроматографическим способом основано на различной сорбируемости компонентов смеси. В процессе хроматографирования так называемая подвижная фаза (элюент), содержащая анализируемую пробу, перемещается через неподвижную фазу. Обычно неподвижная фаза представляет собой вещество с развитой поверхностью, а подвижная - поток газа или жидкости, фильтрующейся через слой сорбента. При этом происходит многократное повторение актов сорбции - десорбции, что является характерной особенностью хроматографического процесса и обуславливает эффективностьхроматографического разделения.

Качественный хроматографический анализ, т.е. индетификация вещества по хроматограмме, может быть выполнен сравнением хроматограических характеристик, чаще всего удерживаемого объема(т.е. объема подвижной фазы, пропущенной через колонку от начала ввода смеси до появления данного компонента на выходе из колонки), найденных при определенных условиях для компонентов анализируемой смеси и для эталона. Количественный хроматографический анализ проводят обычно на хроматографе. Метод основан на измерении различных параметров хроматографического пика, зависящих от концентрациихроматографируемых веществ - высоты, ширины, площади и удерживаемого объема или произведения удерживаемого объема на высоту пика.

В количественной газовой хроматографии применяют методы абсолютной градуировки и внутренней нормализации, или нормировки. Используется также метод внутреннего стандарта. При абсолютной градуировке определяют зависимость высоты или площади пика от концентрации вещества и строят градуировочные графики или рассчитывают коэффициенты. Далее определяют те же характеристики пиков в анализируемой смеси, и по градуировочному графику находят концентрацию анализируемого вещества. Этот простой метод является основным при определении микропримесей.

При использовании метода внутренней нормализации принимают сумму каких-либо параметров пиков, например сумму высот всех пиков или сумму их площадей, за 100%. Тогда отношение высоты отдельного пика к сумме высот или отношение площади одного пика к сумме площадей при умножении на 100 будет характеризовать массовую долю (%) компонента в смеси. При таком подходе необходимо, чтобы зависимость величины измеряемого параметра от концентрации была одинаковой для всех компонентов смеси.

Размещено на Allbest.ru