2.Приёмы анализа.

В спектрофотометрии используются следующие приёмы анализа: прямая фотометрия (основанная на измерении собственного поглощения вещества); определение, основанное на проведении фотометрических реакций (сюда же относится и так называемая экстракционная фотометрия); дифференциальная фотометрия; многоволновая фотометрия; производная спектрофотометрия; а также фотометрическое титрование.

1. Прямая фотометрия.

Используется для определения веществ, обладающих достаточно интенсивным собственным поглощением. В прямой фотометрии измеряют оптическую плотность раствора веществ при длине волны, соответствующей максимальному поглощению, и далее одним из способов определяют концентрацию вещества в растворе. Прямая фотометрия обычно используется для анализа матриц относительно простого состава, в которых отсутствуют вещества, обладающие таким же характером поглощения, что и определяемое вещество, либо мешающие компоненты можно легко отделить в процессе пробоподготовки.

2. Определение, основанное на проведении фотометрических реакций.

Значительно чаще в фотометрии, особенно в случае определения неорганических веществ, обладающих незначительным собственным поглощением, измерению оптической плотности предшествует проведение химической реакции, в которой образуется новое вещество, обладающее более интенсивным поглощением:

В основе получения окрашенных продуктов могут лежать реакции комплексообразования (в том числе и с органическими реагентами), окислительно-восстановительные реакции, различные реакции с участием функциональных групп органических соединений и т.д. К фотометрическим реакциям предъявляют следующие основные требования: чувствительность, контрастность, надёжность и избирательность. Разберём каждое из этих требований, предъявляемых к реакциям используемых в фотометрии более подробней.

Чувствительность - реакция считается высокочувствительной, если величина кажущегося молярного коэффициента поглощения превышает   .

Контрастность - разность между длинами волн, соответствующим максимумам поглощения реагента и продукта реакции должна быть как можно больше. При этом реакция считается высококонтрастной, если   .

Надёжность - независимость протекания реакции от незначительных изменений условий её проведения, а также от присутствия в растворе других веществ.

Избирательность - в реакцию должно вступать только определяемое вещество или, по крайней мере, незначительная группа веществ.

Иногда проведение фотометрической реакции совмещается с экстракцией образующегося продукта несмешивающимся с водой растворителем. Такой гибридный метод анализа называется экстракционной фотометрией. Экстракционную фотометрию используют в тех случаях, когда продукт фотометрической реакции оказывается малорастворим в воде или определению мешают другие сторонние вещества, присутствующие в растворе.

3. Дифференциальная (разностная) фотометрия.

На воспроизводимость результатов фотометрических измерений влияют такие факторы как погрешности приготовления раствора, его мутность и флуоресценция, кюветные погрешности (использование кювет разной толщины, невоспроизводимость положения кювет в кюветодержателе), сигнал фона, погрешности установки длины волны, а также погрешности самого спектрофотометрического измерения, связанные с неисправной работой и погрешностями показаний самого прибора. При этом измерение слишком малых или слишком больших значений оптической плотности или пропускания погрешность измерения будет значительно увеличиваться. В спектрофотометрическом методе анализа существует целый ряд приёмов, которые были специально разработаны для того, чтобы расширить диапазон определяемых концентраций и уменьшить погрешности измерения слишком больших величин оптической плотности и пропускания. Эти приёмы спектрофотометрического анализа получили название дифференциальной (разностной) спектрофотометрии. Известно три разновидности дифференциальной фотометрии: метод отношения пропусканий, метод анализа следов и метод предельной точности. При использовании метода отношения пропусканий, в качестве раствора сравнения используется раствор с известной концентрацией вещества, где   и   . Данный метод используется при анализе растворов, имеющих большую оптическую плотность. В методе анализа следов нижняя граница шкалы устанавливается по раствору контрольного опыта, а верхняя устанавливается по раствору с известной концентрацией   и   . При использовании метода предельной точности, нижняя граница шкалы устанавливается по раствору   , а верхняя по   . При этом между   ,   и   устанавливается неравенство вида   . Зависимость между концентрацией вещества в анализируемом растворе и наблюдаемой оптической плотностью в методе отношения пропусканий описывается формулой:

В методе анализа следов и методе предельной точности наблюдаемая величина оптической плотности нелинейно зависит от концентрации определяемого вещества, поэтому определение концентрации находится из градуировочного графика.