Нефелометрія та турбідиметрія
При проходженні світла через дисперсні системи спостерігається розсіювання або поглинання світла твердими частинками. Це явище покладено в основу нефелометрї та турбідиметрії.
Інтенсивність світлового потоку, який розсіюється невеликими частинками зависі, описується рівнянням Релея :
де І і І0 – інтенсивності розсіюваного і падаючого світла відповідно;
F - функція, яка залежить від показників заломлення частинок в розчині;
N - загальне число частинок у зависі;
V - об'єм частинки;
λ - довжина хвилі падаючого світла;
r - віддаль до спостерігача;
β - кут між напрямом падаючого і розсіяного світла.
При нефелометричному визначенні всі вимірювання проводять при певних значеннях F, V, r, β. Тому, об'єднуючи їх в одну константу, можна записати:
Звідси інтенсивність розсіюваного світлового потоку прямо пропорційна числу частинок у зависі, тобто концентрації частинок, що знаходяться в розчині.
Із наведеної вище формули випливає, що інтенсивність розсіюваного світла в двох розчинах з частинками однакової форми й розміру відносяться між собою, як концентрації частинок досліджуваної речовини:
Це рівняння лежить в основі нефелометричних визначень. При нефелометричних визначеннях виміряють інтенсивність розсіюваного світла в напрямі, перпендикулярному напряму первинного пучка світла.
При турбідиметричному методі аналізу інтенсивність світлового потоку зменшується внаслідок поглинання і розсіювання світлового потоку і визначається рівнянням:
де І та І0 – інтенсивність світлового потоку, що пройшов через розчин і падаючого відповідно;
С – концентрація поглинаючих частинок в розчині;
l – товщина поглинаючого шару розчину;
d – середній діаметр поглинаючих частинок;
λ - довжина хвилі падаючого світла;
K΄ і α – константи, що залежать від методу вимірювання і природи суспензії.
При аналітичних турбідиметричних визначеннях всі вимірювання проводяться при певних значеннях K΄, α, d і λ. Об’єднуючи їх в одну постійну величину, отримуємо:
або D = KCl.
Це рівняння має вигляд, аналогічний рівнянню Бугера-Ламберта-Бера, але тут К – молярний коефіцієнт мутності розчину. При турбідиметричних визначеннях вимірюють інтенсивність світла I, що виходить з кювети в напрямі падаючого пучка світла.
Теоретичні основи люмінесцентного аналізу
Люмінесцентний метод аналізу полягає на вимірюванні інтенсивності свічення, яке виникає при впливі на деякі речовини електромагнітного випромінювання. Флуоресценція є окремим видом люмінесценції.
Класифікація люмінесценції
Явища люмінесценції різноманітні за властивостями й походженням, тому суттєвою є правильна їх класифікація. В основу класифікації можуть бути покладені різні ознаки:
а) хімічний склад люмінофорів;
б) метод збудження свічення;
в) тривалість свічення.
1. Класифікація люмінесценції за видами збудження
а) Речовини, поглинаючи променеву енергію (ультрафіолетове чи видиме випромінювання), випускають її також у вигляді світлової енергії - фотолюмінісценція.
б) Свічення, яке виникає при бомбардуванні швидкими електронами - катодолюмінесценція.
в) Свічення речовини, викликане енергією хімічних процесів - хемілюмінесценція.
г) Свічення, зв'язане з механічним руйнуванням кристалів - триболюмінесценція, люмінесценція тертя.