§ 10. Спектральные (оптические) методы анализа

К группе спектральных (оптических) методов анализа относятся следующие методы.

Эмиссионный спектральный анализ — физический метод, основан­ный на изучении эмиссионных спектров паров анализируемого вещества (спектров испускания или излучения), возникающих под влиянием силь­ных источников возбуждений (электрической дуги, высоковольтной искры); этот метод дает возможность определять элементный состав ве­щества, т. е. судить о том, какие химические элементы входят в состав данного вещества.

Пламенная спектрофотометрия, или фотометрия пламени, являю­щаяся разновидностью эмиссионного спектрального анализа, основана. на изучении эмиссионных спектров элементов анализируемого вещества, возникающих под влиянием мягких Источников возбуждения. В этом методе анализируемый раствор распыляют в пламени. Этот метод дает возможность судить о содержании в анализируемом образце главным образом щелочных и щелочноземельных металлов, а также некоторых других элементов, например галлия, индия, таллия, свинца, марганца, меди, фосфора.

Примечание. Кроме эмиссионной фотометрии пламени плчменяют абсорб­ционную, называемую также атомно-абсорбционной спектроскопией или атолмо-абсорбционной спектрофотометрией. Она основана на способности свободных атомов металла в газах пламени поглощать световую энергию при характерных для каждого элемента длинах волн. Этим методом можно определять сурьму, висмут, селен, цинк, ртуть и некоторые другие элементы, не определяемые методом эмиссионной фотомет­рии пламени.

Абсорбционная спектроскопия основана на изучении спектров по­глощения вещества, являющихся его индивидуальной характеристикой. Различают спектрофотометрический метод, основанный на определении спектра поглощения или измерении светопоглощения (как в ультрафио­летовой, так и в видимой и инфракрасной областях спектра) при строго определенной длине волны (монохроматическое излучение),, которая соответствует максимуму кривой поглощения данного исследуемого ве­щества, а также фотоколориметрический метод, основанный на опреде­лении спектра поглощения или измерении светопоглощения в видимом участке спектра.

В отличие от спектрофотометрни в фотоколориметрическом методе применяют «белый» свет или «белый» свет, предварительно пропущен­ный через широкополосные светофильтры.

Метод анализа по спектрам комбинационного рассеяния света. В методе использовано явление, открытое одновременно советскими фи­зиками Г. С. Ландсбергом и Л. И. Мандельштамом и индийским физи­ком Ч. В. Раманом. Это явление связано с поглощением веществом монохроматического излучения и последующим испусканием нового из­лучения, отличающегося длиной волны от поглощенного.

Турбидаметрия основана на измерении интенсивности света, по­глощаемого неокрашенной суспензией твердого вещества. В турбидиметрии интенсивность света, поглощенного раствором или прошедшего через него, измеряют так же, как в фотоколориметрии окрашенных растворов.

Нефелометрия основана на измерении интенсивности света, отра­женного или рассеянного окрашенной или неокрашенной суспензией твердого вещества (взвешенного в данной среде осадка).

Люминесцентный, или флуоресцентный, метод анализа основан на измерении интенсивности излучаемого веществами видимого света (флуоресценции) при облучении их ультрафиолетовыми лучами.

К, оптическим методам анализа также относятся рефрактометриче­ский метод, основанный на измерении коэффициента преломления, и полярометрический, основанный на изучении вращения плоскости поля­ризации. Работы по этим двум методам не предусмотрены программой курса аналитической химии, поэтому они подробно не рассматриваются в книге.