План: I. Введение II. Основная часть

Глава 2. Методы проведения фотоэлектроколориметрии однокомпонентных систем

.1 Метод сравнения оптических плотностей стандартного и исследуемого окрашенных растворов

Для определения концентрации вещества берут аликвотную часть исследуемого раствора, приготавливают из нее окрашенный раствор для фотометрирования и измеряют его оптическую плотность. Затем аналогично исследуемому раствору приготавливают два-три стандартных окрашенных раствора определяемого вещества известной концентрации и измеряют их оптические плотности при той же толщине слоя (в тех же кюветах). Сравнивая значения оптических плотностей исследуемого и стандартного растворов, находят неизвестную концентрацию определяемого вещества.

Во избежание больших погрешностей, концентрации исследуемого и стандартных растворов должны приготавливаться почти одинаковыми, что обеспечивается получением достаточно близких значений оптических плотностей сравниваемых растворов, Поэтому сначала измеряют оптическую плотность исследуемого раствора и лишь после этого подбирают концентрации стандартных растворов так, чтобы получить значения их оптических плотностей, близкие к значению исследуемого раствора. Для каждой пробы исследуемого раствора целесообразно приготовить два-три стандартных раствора с тем, чтобы определить среднее значение неизвестной концентрации определяемого вещества.
Значения оптических плотностей сравниваемых растворов будут равны:
для исследуемого раствора

А_х = ε_х * С_х * l_х

для стандартного раствора

А_ст = ε_ст * С_ст * l_ст

Разделив одно выражение на другое, получим:

А_х / А_ст = ε_х * С_х * l_х / (ε_ст * С_ст * l_ст)

Так как измерения оптических плотностей стандартного и исследуемого растворов производили в одной и той же кювете, то l_х = l_ст; молярный коэффициент светопоглощения ε является постоянным для данного окрашенного вещества. Следовательно, приведенное выше равенство можно упростить:

А_х / А_ст = С_х / С_ст

откуда

С_х = А_х * С_ст / А_ст

Рассчитав неизвестную концентрацию С_х (мг/мл), с учетом разбавления растворов находят содержание в растворе определяемого вещества q_x (мг)

_x = С_х * V_х * V_общ / V₁

Здесь V_х - объем окрашенного исследуемого раствора, мл; ₁ - объем аликвотной части исследуемого раствора, взятой для приготовления окрашенного раствора, мл; _общ - общий объем исследуемого раствора, мл.

Метод сравнения применяется при однократных анализах и требует обязательного соблюдения основного закона светопоглощения.
Существует и другой способ определения неизвестной концентрации С_х. приготавливают два стандартных раствора с концентрациями С₁ и С₂ так, чтобы оптическая плотность первого из них А₁, была бы меньше оптической плотности А_х исследуемого раствора, а оптическая плотность А₂ второго стандартного раствора была бы, наоборот, больше, чем А_х.
Неизвестную концентрацию исследуемого раствора рассчитывают по формуле:

С_х = С₁ + (С₂ - С₁) * (А_х - А₁) / (А₂ - А₁)

Если значения концентраций (или значения оптических плотностей) исследуемого и стандартных растворов достаточно близки, то этот способ более точен.