Оптические методы анализа Лекция 5

Содержание

1.Выбор оптимальной длины волны

2. Определение концентрации двух компонентов при перекрывании их спектров поглощения

3. Аналитические характеристики фотометрического анализа

1. Для уменьшения погрешности анализа необходимо использовать оптимальную длину волны в спектре поглощения вещества. При этом учитывают:

1.Должна быть обеспечена точная воспроизводимость выделения монохроматором длины волны света избранной для проведения анализа. Легче всего это осуществить на плоских участках кривой спектра поглощения вещества. Нельзя использовать для анализа длину волны, приходящуюся на крутой подъем или спад. Получаемые в обоих случаях ошибки видны на рисунке.

2. Избранная для анализа длина волны должна обеспечивать минимальную погрешность при измерении оптической плотности. Это можно достичь используя области спектра, в которых чувствительность приемника излучения максимальна.

3.Закон Бугера-Ламберта-Бера может выполняться для одних и не выполняться для других участков спектра поглощения. Нужно выбирать ту область, где этот закон выполняется.

4.Избранная для анализа длина волны не должна лежать в области малой оптической плотности исследуемого вещества.

5.Желательно, чтобы выбранная длина волны приходилась на область наибольшей дисперсии прибора. В этом случае можно использовать для анализа более узкие участки спектра и надеяться на более строгое выполнение закона Бугера-Ламберта-Бера (поскольку он относится к монохроматическому излучению).

6. Выбранная длина волны (_{аналит.}) должна находиться вне области поглощения примеси.

Рассмотренные случаи количественного фотометрического анализа относятся к однокомпонентным растворам, или, вернее сказать, к тем случаям, когда удается выбрать такую длину волны, на которой кроме определяемого компонента больше ничто не поглощает. Довольно часто, однако, приходится определять два компонента и более в одном растворе. 2. При этом возможны следующие варианты:

1. Кривые светопоглощения обоих веществ перекрываются по всему спектру.

Для определения концентрации каждого из компонентов необходимо знать их коэффициенты экстинкции как минимум при двух длинах волн. Для их определения измеряют оптическую плотность стандартных растворов при двух определенных длинах волн и рассчитывают по уравнению Бугера-Ламберта-Беера величину молярного коэффициента светопогашения. Затем при этих же длинах волн измеряют оптические, плотности исследуемого раствора. Если между компонентами раствора отсутствуют, химические взаимодействия, оптическая плотность этого раствора аддитивно складывается из оптических плотностей компонентов, т.е. можно записать:

, откуда

Примерами могут служить определение кобальта и меди (длины волн 367 и 436 нм), никеля и меди (238 и 436 нм), никеля и кобальта (328 и 367 нм) в соответствующих двухкомпонентных системах.

2.Кривые светопоглощения обоих веществ перекрываются, но имеется участок спектра, где светопоглощением одного из них можно пренебречь. Если имеется участок, в котором поглощает лишь один компонент (например, когда , система уравнений упрощается и концентрация каждого из компонентов определяется соотношением:

Например, совместное определение кобальта и никеля при помощи 8-оксихинолина основано на использовании области спектра, в которой поглощает свет только 8-оксихинолят кобальта. Комплекс кобальта с оксихинолином имеет максимумы поглощения при 365 и 700 нм, в то время как никель - только 365 нм.

3.Кривые светопоглощения обоих веществ не перекрывается.

При этом концентрации обоих компонентов определяются так, как будто они находятся в индивидуальных растворах.