Количественный фотометрический анализ.

Для колич-ого анализа фотометрия используется широко. В большинстве случаев колич. фотометр. анализ основан на переводе определенного компонента в соединение, кот поглощает УФ или дневной свет. При этом измеряют оптич плотность или коэф-т пропускания(поглощ-ия) этого р-ра на длине волны, кот соответствуют мах поглощения (пропускания).

 

Так как оптич плотность Д анализ-го р-ра связана с его концентр-ей законом Бугера-Ламберта-Бера:

 

Д=ελ*с*l1 где ελ – молек-ый коэф-т поглощ-ия (л/моль*см), l- толщина слоя(кюветы) (см)

 

Таким обр располагая оптич плотностью Д, ελ, l легко определить конц-цию. Из выше формулы видно, что при постоянной толщине слоя р-ра (l) завис-ть между Д и с прямопропорц-а. Следует отметить, что в реальности с-мах это пропорц-сть не соблюдается, поэтому при проведении колич. анализа всегда проводят проверку соблюдения закона светопоглощения.

 

Приборы для фотометрического анализа

Для проведения фотометр. анализа применяют фотоэлектрокалориметры и спектрофотометры. Каждые из этих приборов состоят из:

 

1. Источника излучения 2. Устрой-ва для выделения необходимого интервала длин волн(монохроматоры у спектрофотометра и светофильтры у фотоэлектрометра) 3. Кюветного отделения 4. Детектора 5. Преобразователя сигнала 6. Индикатора сигнала(шкала либо цифровой счетчик).

 

В кач-ве 1 применяют: лампы накаливания с вольфрамовой нитью, гомогенокварцевая лампа. В фотометрии обычно измеряется не абсолютное значение оптич. плотности исследуемого р-ра, а разность оптич плотностей исследуемого р-ра и р-ра сравнения, оптич плотность кот-го принята за 0. Кювету в кот помещен исследуемый р-р назыв рабочей, а кювету, в кот помещен р-р сравнения – кюветой сравнения. Эти обе кюветы должны быть идентичны по светопоглощению. В кач-ве приемников излучения примен фотоэлементы или фотоумножители.

 

Применение фотометрии.

По своей применяемости в практике заводских, контролирующих и исследовательских лабораториях фотометрия явл-тся самым распространенным методом.

 

Достоинства метода: 1. Доступность, дешевизна, простота работы и обслуживания. 2. Точность анализа 1-2%. Экспрессность метода, не требует высокой квалификации персонала 3. Обладает высокой универсальностью и избирательностью.

 

Фотометрия используется для колич-го определения продуктов питания: белков, сахара, жиров, нитратов, нитритов и токсичных элементов.

 

Физические основы ИК-спектроскопии.

ИК спектры поглощения образуются в рез-те силикт-го(избират) поглощения, распространяются в вещ-ве ИК излучения, когда его частота совпадает с некот. собств. колебаниями атомов в мол-ле. Для твердых вещ-в это частота должна совпадать с частотами колебаний кристаллич. Решетки и также с частотами вращения мол-л. В рез-те силиктив-го поглощения в непрерывном спектре излучения источника, прошедш. через вещ-во образуются провалы полос поглощения. Кроме совпадения энергии для поглощения ик излучения мол-лой необходимо появление изменения дипольного момента мол-лы при ее колебании. Если при колебании мол-лы не происходит такое изменение или не возникает дипольн момент, то тогда отсутствует взаимод-вие диполя с электро-магн излучением ИК диапазона, выраж-ся в его поглощении.

 

Основные характеристики ИК-спектров.

ИК спектры принято представлять в виде графич. зав-ти пропускания излучения Т,% от волнового числа ω. Эти спектры сложнее, чем известные нам электронные спектры,т.к. в ИК спектрах появляется большое число колебаний молекул. ИК спектр, люб. хим. соединения – набор большого числа полос, кот. часто перекрывается одна другой. Напр., Ик спектр пленки полистирола:

 

Основные харак-ки ИК:

 

1) Число полос поглощения

 

2) Их положение, кот определяется частотой или длиной волны в максимуме поглощения

 

3) Величина пропускания (поглощения) в максимуме в %-ах.

 

 

Подготовка проб к анализу в ИК-спектроскопии.

Т.к. пробы-в-в, кот анализируются ИКС-ией м. находится в различных состояниях (газообр, жидк.,суспензиров., или ТВ. виде), то для анализа эти пробы необходимо предвар-но подготовить:

 

1) для газообразн. образцов при анализе использ.спец. кюветы,кот имеют длин.пути поглощения,а материал, из кот. они изготовл-ны д.б.прозрачным для ИК излучения.

 

2)для анализа тв-х в-в готовят р-ры этих в-в в спец. Растворителях, кот. им. окно прозрачности, т.е. не поглощают ИК излучения сами в области нахождения осн-х полос поглощения исслед. вещ-ва. При этом растворитель д.б. инертным по отношению к образцу, т.е. не вступать с ним в хим. реакцию. Наприм., для снятия спектра в обл. 6254000 см-1 использ. ССI4. При приготовлении растворов необходимо следить, чтобы исслед-е в-во и растворитель не содержали влаги, т.к. влага искажает спектр.

 

3) 1 из прстейш. методов пригот-я образцов явл-ся м-д жидк. пленки. Этот м-д применяем для нелетучих жидк-й, кот нерастворимы в расворителях. Жидк. пленку готовят след. обр: капля исслед. в-ва наносится между двумя солевыми пластинами, кот. сжимаются.

 

4)если исслед. полимер растворим в летуч. раст-ле, то пленку можно получить испарением раствор-ля. Для этого тонк. слой р-ра полимера нанос. на окно кюветы либо солев. пластинку и быстро высушивают. Т.о. получ-ся прозрачн. Пленка. Спектры, получен. Через такие пленки, свободны от влияния растворителей.

 

5) тв. вещ-ва, кот. не раств-ся в растворителях и кот. пригодны для их спектроскопии готовят в виде суспензий в вазелин. масле. Для этого необх., чтобы размеры тв. частиц исслед-го в-ва были меньше длины волны их излучения.

 

6) тв. в-ва можно приготовить для их спектроскопии в виде взвеси КВr. Для этого формируют таблетки методом прессования, т.е. тонко измельч. образец в-ва, полежащ. анализу перемешивают очень тщательно с порошком КВr, а затем прессуют в пресс-формах таблетки.