Висновки до розділу 1:

Суть фізико-хімічного аналізу полягає у вивченні співвідношень між складом і властивостями хімічних рівноважних систем. Результати подібних досліджень виражаються в діаграмах «склад – властивість».

  До оптичних методів аналізу відносять фізико-хімічні методи, засновані на взаємодії електромагнітного випромінювання з речовиною:

• Фотометричні методи

• Рефрактометричний метод

• Поляриметричний метод

• Люмінесцентний метод

• Спектральний метод

Метод аналізу, заснований на переведенні визначуваного компоненту в сполуки з подальшим визначенням кількості цього компоненту, що поглинає світло, шляхом вимірювання світлопоглинання розчину отриманої сполуки, називається фотометричним.

Нефелометричним методом аналізу (нефелометрією) називають метод, заснований на вимірюванні інтенсивності світлового потоку, розсіяного твердими частинками, що знаходяться в розчині в зваженому стані.

Турбідиметричним методом аналізу (турбідиметрією) називають метод, заснований на вимірюванні інтенсивності потоку, що пройшов через розчин, що містить зважені частинки. Інтенсивність зменшується унаслідок поглинання і розсіяння світлового потоку.

Рефрактометричні методи аналізу засновані на визначенні показника (коефіцієнта) заломлення досліджуваної речовини.

Поляриметричний метод аналізу заснований на вимірюванні кута обертання площини поляризації променя світла, що пройшло через оптично активне середовище.

У певних умовах поглинена атомами речовини енергія може виділятися у вигляді променистої енергії. Так, розжарене тіло випускає промені певних довжин хвиль. Деякі речовини володіють здатністю світитися «холодним світлом», яке називається люмінесцентним.

2 Стандартні методики проведення оптичних методів аналізу у хтнр

2.1 Визначення показника заломлення

У середовищах з різною густиною швидкість поширення світла різна. Промінь світла при проходженні з одного середовища в інше змінює свій напрямок, тобто заломлюється (рисунок 2.1). Показник заломлення характеризує відношення швидкості поширення світла в середовищі до швидкості поширення світла в повітрі чи відношення синуса кута падіння до синуса кута відбиття і є величиною постійною для даного середовища:

(2.1)

Рисунок 2.1 – Зміна напрямку руху променя при проходженні через границю різних середовищ

У позначенні показника заломлення верхній індекс означає температуру, а нижній показує, що при визначенні використано монохроматичне світло натрієвої лампи. Показник заломлення залежить від природи речовини, температури і довжини хвилі світла. При зниженні температури показник заломлення збільшується, а при підвищенні – зменшується. Якщо температура середовища відрізняється від 20 ºС, то в результаті визначення вносять поправку за наступною формулою:

,

(2.2)

де t – реальна температура виміру.

Показник заломлення при даній температурі і довжині хвилі – важлива фізико-хімічна константа, що характеризує чистоту речовини.

Для характеристики речовини обчислюють величину молекулярної рефракції (MRD), виходячи зі знайденого показника заломлення даної речовини, густини і молекулярної маси, за формулою:

,

(2.3)

де n – показник заломлення;

M – молекулярна маса;

d – відносна густина.

Обчислена за цією формулою молекулярна рефракція повинна бути рівною сумі атомних рефракцій, властивих атомам чи групам атомів, які входять до складу молекули речовини, що аналізується. Збіг знайденої величини молекулярної рефракції з обчисленою за довідковими даним є доказом чистоти речовини, а також дозволяє судити про будову цієї речовини.

Величину показника заломлення визначають за допомогою приладу, що має назву рефрактометр.

Порядок виконання аналізу:

1. Поверхню призм рефрактометра перед визначенням промити кількома краплями спирту й обережно витерти. Через кожух призм рефрактометра пропустити воду, що має температуру 20 ºС (з точністю до 0,1 ºС), протягом 15-20 хв.

2. Дві краплі досліджуваної рідини нанести за допомогою піпетки на поверхню нижньої призми, не торкаючись її піпеткою, і з'єднати обидві призми разом. Дзеркало встановити відносно джерела світла так, щоб одержати максимальну освітленість поля зору і чітку чорно-білу границю світлотіні. Якщо після фокусування окуляра границя світлотіні буде мати деяке забарвлення, то його треба усунути, обертаючи маховик компенсатора. Потім повільно обертати маховик доти, доки чітка границя світлотіні точно і симетрично не перетне центр схрещених візирних ліній.

3. Провести відлік показника заломлення за допомогою лупи за поділкою, що відповідає візирній лінії шкали.

4. Після закінчення виміру, поверхні призм варто промити спиртом або іншим розчинником і висушити так само, як перед початком визначення.

Точність приладу перевірити за дистильованою водою, показник заломлення якої дорівнює = 1,3330, чи за еталонами, відповідно до інструкції з роботи на приладі.