Определение интенсивности поглощения электромагнитного излучения
Для количественного определения вещества фотометрическим методом после переведения определяемого компонента в соединение, поглощающее электромагнитное излучение, необходимо определить ослабление интенсивности потока излучения при прохождении его через поглощающую среду определенной толщины. Интенсивность поглощения раствора может быть охарактеризована отношением I0/I, где I0 иI - интенсивность потока электромагнитного излучения соответственно до и после прохождения поглощающей среды. Чем больше поглощает раствор, тем больше I0/I. Это отношение зависит также от от толщины слоя раствора, что выражается уравнением: I0/I = nl , где l - толщина поглощающего слоя;n - величина, зависящая от свойств поглощающего вещества. Для удобства это уравнение логарифмируют и получают выражение:
lg(I0/I) = l*lgn.
Величину lg(I0 /I) называют оптической плотностью А раствора. Ослабление интенсивности светового потока зависит, очевидно, от количества поглощающих свет центров, встречающихся на пути потока излучения, т. е. от концентрации раствора. Если величину lgn обозначить какε, то можно записать
А = ε* С*l Эту зависимость называют законом Бугера-Бэра. Последнее выражение используют для расчета концентрации определяемого вещества в фотометрическом анализе. Если в уравнении Бугера-Бэра концентрация С выражена в моль/л, а толщина слояl в см, то ε выражает молярный коэффициент светопоглощения, т. е. молярный коэффициент поглощения численно равен оптической плотности 1 М раствора при толщине слоя 1 см. Молярный коэффициент поглощения характеризует внутренние свойства вещества и не зависит от объема раствора, толщины слоя и интенсивности освещения. Поэтому величина является наиболее важной и объективной характеристикой возможной чувствительности фотометрического определения. Как уже говорилось, значения в области максимума для различных поглощающих свет соединений сильно различаются. Для смесей нескольких поглощающих свет соединений, если они не взаимодействуют друг с другом, соблюдается аддитивность оптической плотности. Это свойство используется при анализе смеси некоторых поглощающих свет соединений, если они отличаются по спектрам поглощения. Измерив оптическую плотность смеси при нескольких длинах волн, можно составить систему уравнений и решить их по отношению к неизвестным концентрациям С1 , С2 , С3 , ..., Сn. Возможны отклонения от закона Бугера-Бэра при измерении светопоглощения по следующим причинам.
Физические причины. Этот закон справедлив для разбавленных растворов с концентрацией веществ менее 0.01 М. При более высоких концентрациях могут наблюдаться отклонения от линейной зависимости. Закон соблюдается только для монохроматического излучения. Поэтому значительные отклонения могут возникать при использовании немонохроматического светового потока. Химические причины. Кажущиеся отклонения от закона связаны с диссоциацией и ассоциацией химических соединений, влиянием других веществ, присутствующих в растворе, а также с другими химическими процессами, происходящими в растворах: гидролиз с образованием гидроксокомплексов, гидроксидов, взаимодействием с растворителем с образованием кислых солей, изменением состава комплексных соединений в связи со ступенчатым характером их образования и др. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|