Методи колориметричних вимірювань

Фотометричні методи

Основані на вимірюванні інтенсивності світового потоку яке пройшло крізь речовину, розчин або суспензію речовини, а також відображення суспензій речовини.

В залежності від довжини хвилі, способу вимірювання, ширини смужки вимірюваного випромінювання розрізняють :

Класифікація оптичних методів аналізу

Абсорбційні методи Базуються на вимірюванні поглинання речовиною світового випромінювання

Методи молекулярно– абсорбційного аналізу

Аналіз базується на вимірюванні поглинання електромагнітного випромінювання молекулами або йонами видимій, УФ,І Ч – області спектра

Методи основані на вимірюванні інтенсивності світла при взаємодії зі зваженими частинками в розчині

Будь яка речовина здатна поглинати світові промені певної довжини хвилі. В залежності від складу речовина може поглинати промені ( певної довжини, хвилі 0в ультрафіолетовій, видимій, інфрачервоній області спектра. Речовини , які поглинають одну з ділянок спектру в видимій області забарвлені. Інтенсивність поглинання світла речовиною визначаться специфічними властивостями речовини, його концентрацією, товщиною шару. Взаємозв’язок виражається основним законом фотометрії – Законом Бугера – Ламберта – Бера:

І₀

lg ---- = k * с *l Д = k* с *l

Де : І₀– інтенсивність світла , що падає

І - інтенсивність світла що пройшла крізь речовину

k - специфічна фізична константа речовини

С - концентрація речовини

l - товщина шару речовини

оптична густина І₀

Д = lg----

Величина k представляє показник поглинання розчину, концентрація якого дорівнює 1

Концентрація розчинів по закону Бугера – Ламберта - Бера дорівнює :

С = ---------- моль/л

С = ------------------

Е 1% * l

См

Розрахунки молярного та питомого показника поглинання проводять за формулою

Дде С - концентрація

= --------- - концентрація моль/л

С* lЕ 1% - концентрація в %

1 см

Е 1% = --------- ;

См С* l

Колориметрія Метод використовують для приблизної оцінки концентрації забарвлення розчинів якщо речовина не має кольору проводять фотометричну реакцію, яка супроводжується утворенням забарвленої сполуки. Не вимагається дотримання закону Бугера – Ламберта – Бера.

Фотоелектроколориметрія Метод застосовується для визначення концентрації забарвлених розчинів шляхом вимірювання оптичної густини (Д) або пропускання ( Т ) розчину. Дотримання закону Бугера – Ламберта – Бера обов’язково І₀ Д = lg---- ; І І = І₀ * 10 ^{– с}^l; Д = * с *l ; І₀ Т = ---- ; І l Д = lg ----- ; Т Д Е 1% = -------- 1 см С* l Д =--------- ; С* l де – молярний коефіцієнт світопоглинання дорівнює оптичній густині ( Д ) розчину з концентрацією С = 1 моль/л та товщиною шару l = 1см Е 1% - питомий коефіцієнт світопоглинання дорівнює оптичній густині (Д ) 1 см розчину з концентрацією С = 1% та товщиною шару 1 см М = Е 1% * --------- де М – молекулярна маса речовини 1 см 10 Визначення концентрації проводять : 1. Методом градуйованого графіку 2. По середньому значенню коефіцієнта ( ) 3. Методом добавок 4. Метод диференціальної фотометрії 5. Екстракційно – фотометричним методом

Методи колориметричних вимірювань

В методі колориметрії візуальним шляхом порівнюють інтенсивність світових потоків які пройшли крізь аналізуємий розчин.

Використовують декілька методів :

Метод стандартних серій, метод урівнювання забарвлення, метод розбавлення

( див. табл. )

Апаратура

Найпростіший колориметр складається з двох скляних циліндрів, які занурюють в склянки з розчинами – стандартним та аналізуємим. Крізь склянки пропускають два пучечки світла, інтенсивність яких порівнюється в окулярному приладі.

Застосування колориметрії

Колориметричний аналіз широко використовується для визначення домішок заліза та важких металів у лікарських препаратах, рН середовища. Домішки феруму визначають з сульфациловою кислотою. рН середовища колориметричним методом визначають порівнюючи колір індикатора, який додали до аналізуємого розчину з кольором індикатора, який додали до буферного розчину з певним значенням рН.

Нефелометрія

( див. табл. )

Цим методом визначають концентрацію речовин, які нерозчинні у воді але можуть утворювати стійкі суспензії ( Аргентум по Хлориду аргентуму, Барій по сульфату барію). Нефелометричне вимірювання проводять на нефелометрах, які подібні колориметрам, з тією різницею, що спостерігають в них розсіяне світло. Спостереження проводять збоку. Концентрацію речовин в методі проводять за каліброваними графіками, які будують за допомогою стандартних суспензій.

Турбідіметрія

( див. табл. )

Для турбідіметричних вимірювань використовують колориметри та фотометри. Визначення речовин ведуть за каліброваними графіками, які побудовані за допомогою серії стандартних розчинів.