Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Молекулярно-абсорбційний метод.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
06.05.2019
Размер:
747.52 Кб
Скачать

1.2. Закон Бугера-Ламберта-Бера

Залежність інтенсивності монохроматичного світла, що пройшло через шар забарвленого розчину (І), від інтенсивності падаючого світла (Іо), концентрації забарвленої речовини (С) і товщини шару розчину (l) визначається об’єднаним законом Бугера-Ламберта-Бера, який є основним законом світлопоглинання і лежить в основі більшості фотометричних методів аналізу:

І = Іо10–КСl (2)

де К — коефіцієнт світлопоглинання, який залежить від природи речовини, температури, природи розчинника і довжини хвилі падаючого світла.

Якщо концентрація виражена в молях на літр, а l в сантиметрах, то К називають молярним коефіцієнтом світлопоглинання і позначають ελ. Коефіцієнт ελ є сталим для даної речовини і не залежить від концентрації розчину, товщини поглинаючого шару, інтенсивності падаючого світла, але залежить від довжини хвилі падаючого світла.

Рівняння (2) в цьому випадку буде мати вигляд:

І = Іо10 (3)

Після логарифмування виразу (3) одержимо:

lg = ελCl (4)

Величина lg називається оптичною густиною (світлопоглинанням, абсорбцією) і позначається літерою А. Рівняння (4) в цьому випадку приймає вигляд:

А = ελCl (5)

і читається: оптична густина прямо пропорційна молярному коефіцієнту світлопоглинання, концентрації поглинаючої речовини і товщині шару розчину.

Відношення І/Іо називають пропусканням і позначають літерою Т (приймає значення від 0 до 1, або від 0 до 100%):

Т = = 10 (6)

Якщо величина Т віднесена до товщини шару 1 см, то вона називається коефіцієнтом пропускання. Залежність оптичної густини від концентрації графічно зображається прямлю лінією, яка проходить через початок координат. Закон Бугера-Ламберта-бера зберігається при таких умовах, коли: пучок падаючого світла є монохроматичним і паралельним; показник заломлення середовища і температура змінюються мало; світло поглинають частинки одного виду. Якщо ці умови не зберігаються і в розчині протікає дисоціація частинок, гідроліз, полімеризація, змінюється температура, показник заломлення, то спостерігається відхилення від лінійної залежності.

1.3. Умови фотометричних визначень

Оскільки фотометричні методи використовуються для аналізу малих концентрацій, а переважна більшість речовин у розбавлених розчинах безбарвна або слабо забарвлена, то для проведення фотометричних вимірювань у видимій області спектра необхідно визначувані речовини перевести в інтенсивно забарвлені сполуки. З цією метою використовують неорганічні або органічні речовини (фотометричні реактиви), які в строго певних умовах утворюють з досліджуваною речовиною стійкі забарвлені сполуки. Їх і фотометрують (вимірюють світлопоглинання).

Для фотометрування розчини поміщають у скляні кювети певної товщини. Бажано, щоб оптична густина не була меншою 0.1 і більшою 0.9–1.0. Якщо ж вона виходить за вказані межі, необхідно використати кювети з більшою або меншою товщиною поглинаючого шару.

Для виділення монохроматичного світла з певною довжиною хвиль користуються приладами — спектрофотометрами, в яких монохроматорами служать диспергуючі призми або дифракційні гратки.

Прилади - фотоелектроколориметри - дають можливість виділяти з видимого спектра невелику ділянку в інтервалі довжин хвиль 20–100 нм за допомогою світлофільтрів.

На практиці вибирається той світлофільтр, при якому спостерігається максимальне світлопоглинання, тобто максимум поглинання розчину повинен відповідати максимуму пропускання (мінімуму поглинання) світлофільтра.