Лабораторна робота Вибір умов фотометричного визначення. Перевірка основного закону світо поглинання.

При виконанні фотометричних визначень речовину, що визначається, у більшості випадків за допомогою певної фотометричної реакції переводять у форму, яка має значне поглинання у УФ або у видимій області спектру.

Умови проведення цієї реакції повинні забезпечувати повноту утворення світлопоглинаючої сполуки та виконання основного закону світлопоглинання у широкому діапазоні концентрації. Для отримання відтворюваних та надійних результатів при виконанні фотометричних визначень слід також оптимізувати умови вимірювання світлопоглинання сполуки, що утворюється. Оптимізація умов фотометричних вимірювань передбачає:

• вибір довжини хвилі (спектрального діапазону);

• вибір товщини кювети;

• знаходження області лінійності концентрацій, що визначаються.

Порядок роботи.

1. Готують п’ять розчинів з відомим вмістом речовини, що визначається згідно однієї з наведених методик.

2. Вимірюють на фотометрі оптичні густини третього розчину з усіма світлофільтрами, окрім першого, в кюветі з довжиною 1 см. Результати вимірювань заносять до наступної таблиці:

Таблиця 1 – Вибір світлофільтра (С₃ =…мкг/см³, l = 1 см)

Довжина хвилі λ, нм
Оптична густина А

Обирають світлофільтр, для якого оптична густина має найбільше значення.

Порівнюють значення λ_max пропускання обраного світлофільтру (наведено в описі фотометру) та λ_max, хвилі поглинання сполуки, яку фотометрують.

Підбирають кювету з таким розрахунком, щоб значення вимірюваних оптичних густин приготованих розчині з обраним світлофільтром вкладались у оптимальний діапазон. Для цього беруть найбільш інтенсивно забарвлений розчин і послідовно вимірюють його оптичну густину у кюветах з відповідною довжиною. Результати вимірювань заносять до наступної таблиці:

Таблиця 2 – Вибір довжини кювети (С₅ =…мкг/см³, λ = … нм)

Довжина кювети l, см	1	2	3	5
Оптична густина А

3. Вимірюють оптичні густини розчинів порівняння та розчину, що аналізують у обраній кюветі з обраним світлофільтром. Результати вимірювань записують у наступній формі:

Таблиця 3 – Дані для побудови градуювального графіку (λ = … нм, l = … см)

Номер розчину	1	2	3	4	5
Концентрація С, мкг/см3
Оптична густина А

За даними таблиці 3 будують градуювальний графік у координатах , за допомогою якого знаходять масу елемента, що визначається у аналізованому розчині.

Практичні роботи

Робота 1. Визначення нікелю диметилгліоксимом в присутності окисників

У лужному середовищі (аміак, луг) в присутності окисника (бром, йод, пероксид водню, персульфат амонію) нікель утворює з диметилгліоксимом (H₂D) розчинний у воді червоно-коричневий комплекс. Встановлено, що в результаті реакції відбувається окислення нікелю, ймовірно, до Ni(III). В залежності від того, чи проводиться реакція в середовищі аміаку або у середовищі лугу, утворюються два різних комплекси, що відрізняються своїми спектральними характеристиками. Комплекс, що утворюється у лужному середовищі, характеризується інтенсивною смугою поглинання з λ_max = 470 нм та ε_max 1, 3∙10⁴. Співвідношення Ni:H₂D у комплексі 1:3.

Для аналітичних цілей найкращим окисником є йод, так як комплексна сполука, що утворюється в його присутності, більш стійка у часі. Крім того, надлишок йоду не окислює диметилгліоксим, що дозволяє досягти хорошої відтворюваності результатів фотометричних визначень. Визначенню нікелю за допомогою описаної фотометричної реакції заважають більшість елементів. Їх частіше за все маскують тар тратами або цитратами.

Реагенти

Стандартний розчин нікелю (ІІ), 0,01 мг/дм³.

Йод, 0,05 М розчин.

Диметилгліокисм, 1%-ий розчин у 20%-му розчині NaOH.

Виконання визначення. В п’ять мірних колб місткістю 50 см³ вводять 20 см³ води, стандартний розчин нікелю з вмістом (мг): 0,02; 0,04; 0,06; 0,08 та 0,10 відповідно; 0,5 см³ розчину йоду, 0,5 см³ розчину диметилгліоксиму. Вміст колб доводять водою до позначки. Через 10 хв розчини фотометрують відносно води та будують градуювальний графік.