Слайд 2
![Спектроскопические методы анализа – физические методы, основанные на взаимо-действии электромагнитного излучения с веществом](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-1.jpg)
Спектроскопические методы анализа – физические методы, основанные на взаимо-действии электромагнитного излучения
с веществом
Слайд 3
![Это взаимодействие приводит к различным энергетическим переходам, которые регистрируются экспериментально](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-2.jpg)
Это взаимодействие приводит к различным энергетическим переходам, которые регистрируются экспериментально в
виде поглощения излучения, отражения и рассеяния электромагнитного излучения
отражение рассеяние
поглощение
люминесценция
Слайд 4
![Поглощение энергии происходит при возбуждении элементарной системы (ядра, атомы или](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-3.jpg)
Поглощение энергии происходит при возбуждении элементарной системы (ядра, атомы или молекулы)
и переходе ее с более низкого энергетического уровня на более высокий (переход R1)
Слайд 5
![При переходе из более высокого энергетического состояния в более низкое](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-4.jpg)
При переходе из более высокого энергетического состояния в более низкое часть
поглощенной энергии излучается в виде света
Если система была возбуждена светом, то излучение называют люминесценцией
Если рентгеновским излучение – рентгеновской флуоресценцией
Слайд 6
![Области энергий электромагнитного излучения, соответствующие им методы анализы и процессы,лежащие в их основе](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-5.jpg)
Области энергий электромагнитного излучения, соответствующие им методы анализы и процессы,лежащие в
их основе
Слайд 7
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-6.jpg)
Слайд 8
![Спектроскопические методы подразделяют на атомные и молекулярные В атомной спектроскопии](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-7.jpg)
Спектроскопические методы подразделяют на атомные и молекулярные
В атомной спектроскопии изучают узкие
линейчатые спектры
В молекулярной спектроскопии – широкие слабоструктурированные спектры
Слайд 9
![Молекулярная абсорбционная спектроскопия в УФ- и видимой областях спектра называют](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-8.jpg)
Молекулярная абсорбционная спектроскопия в УФ- и видимой областях спектра называют спектрофотометрией
Спектрофотометрия
основана на избирательном поглощении света молекулами или ионами анализируемого вещества в оптическом диапазоне длин волн:
УФ область : 200 – 400 нм
Видимая область: 400 – 750 нм
Ближняя ИК область: 750 – 2500 нм
Слайд 10
![Единицами измерения поглощения служат оптическая плотность А или светопропускание Т](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-9.jpg)
Единицами измерения поглощения служат оптическая плотность А или светопропускание Т
Пусть мы
имеем раствор, через который проходит поток света:
Io – интенсивность падающего светового потока
Ii – интенсивность светового потока,
прошедшего через раствор
Слайд 11
![Ii Тогда —— = Т измеряется в долях единицы Io](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-10.jpg)
Ii
Тогда —— = Т измеряется в долях единицы
Io
(изменяется от 0 до 1)
Ii
—— · 100 = Т измеряется в процентах
Io
(изменяется от 0 до 100)
Io
Оптическая плотность А = lg ——
Ii
Слайд 12
![Связь между А и Т Ii 1 Io Т =](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-11.jpg)
Связь между А и Т
Ii 1 Io
Т =
—— ⇒ —— = ——
Io Т Ii
Прологарифмируем:
Io
– lg Т = lg —— ⇒ – lg Т = А
Ii
Слайд 13
![Законы светопоглощения: 1. Закон Бугера-Ламберта: Оптическая плот-ность прямо пропорциональна толщине](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-12.jpg)
Законы светопоглощения:
1. Закон Бугера-Ламберта: Оптическая плот-ность прямо пропорциональна толщине поглощающего слоя,
т.е. А = k · l
l – толщина поглощающего слоя
k – коэффициент пропорциональности
Зависимость
прямолинейная
Закон соблюдается всегда
Слайд 14
![2. Закон Бера: Оптическая плотность прямо пропорциональна концентрации поглощающего вещества](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-13.jpg)
2. Закон Бера: Оптическая плотность прямо пропорциональна концентрации поглощающего вещества
А = k · С
Закон соблюдается не всегда
Слайд 15
![Причины отклонения от прямой зависимости: - немонохроматичность излучения - побочные](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-14.jpg)
Причины отклонения от прямой зависимости:
- немонохроматичность излучения
- побочные реакции, протекающие в
растворе (гидролиз, ассоциация, диссоциация и др.)
Слайд 16
![Объединенный закон светопоглошения Закон Бугера-Ламберта-Бера Оптическая плотность раствора прямо пропорциональна](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-15.jpg)
Объединенный закон светопоглошения
Закон Бугера-Ламберта-Бера
Оптическая плотность раствора прямо пропорциональна толщине поглощающего слоя
и концентрации
Ii = Io e–k l C А = ε l С
k – коэффициент поглощения
ε – коэффициент погашения ε = 2,3 / k
Слайд 17
![Физический смысл: Удельный показатель погашения Е1% - опти-ческая плотность 1%](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-16.jpg)
Физический смысл:
Удельный показатель погашения Е1% - опти-ческая плотность 1% раствора при
толщине поглощающего слоя 1 см
Молярный показатель погашения ε - оптичес-кая плотность одномолярного раствора при толщине поглощающего слоя 1 см
Слайд 18
![Связь между молярным и удельным показателями погашения А = Е1%](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-17.jpg)
Связь между молярным и удельным показателями погашения
А = Е1% · l
· С%
А = ε · l · С
ε · l · С = Е1% · l · С%
С% С% · М М
ε = Е1% · —— = Е1% · ——— = Е1% · ——
С С% · 10 10
Слайд 19
![Молярный и удельный коэффициенты погашения зависят от природы поглощающей среды, длины волны поглощаемого света, температуры](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-18.jpg)
Молярный и удельный коэффициенты погашения зависят от природы поглощающей среды, длины
волны поглощаемого света, температуры
Слайд 20
![Закон аддитивности: Если анализируемый раствор содержит несколько веществ, не взаимодействующих](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-19.jpg)
Закон аддитивности:
Если анализируемый раствор содержит несколько веществ, не взаимодействующих друг с
другом, то при данной длине волны оптическая плотность раствора равна сумме оптических плотностей каждого компонента (при той же длине волны)
Для 1 вещества: А1 = k · l · С1
Для 2 вещества: А2 = k · l · С2
Слайд 21
![Для раствора 1 и 2 веществ: А = А1 +](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-20.jpg)
Для раствора 1 и 2 веществ:
А = А1 + А2
= k · l · С1 + k · l · С2
В общем виде:
n n
А = ∑ Ai = ∑ k · l · Сi
i=1 i=1
Слайд 22
![Спектры поглощения Спектр поглощения – графическая зависимость оптической плотности А](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-21.jpg)
Спектры поглощения
Спектр поглощения – графическая зависимость оптической плотности А от длины
волны светового потока λ
В зависимости от того в какой области длин волн происходит поглощение, различают электронные, колебательные и вращательные спектры поглощения
Поглощение в УФ и видимой области спектра вызывает изменение состояний валентных электронов и переход их с более низкого энергетического уровня на более высокий
Слайд 23
![Энергетическое расположение электронных молекулярных орбиталей σ*-разрыхляющие π*-разрыхляющие n-несвязывающие π-связывающие σ-связывающие](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-22.jpg)
Энергетическое расположение электронных молекулярных орбиталей
σ*-разрыхляющие
π*-разрыхляющие
n-несвязывающие
π-связывающие
σ-связывающие
Слайд 24
![Каждому такому переходу соответствует полоса в электронном спектре поглощения Поглощают](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-23.jpg)
Каждому такому переходу соответствует полоса в электронном спектре поглощения
Поглощают соединения, содержащие
хромофор-ные группы:
С=С (180 нм) – π→π*
С=О (280 нм) – n→π*
N=О (660 нм) – n→π*
-NO2 (280 нм) – n→π*
C=S (240 нм) – π→π*
Слайд 25
![Полоса поглощения в спектре εmax σ h λmax](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-24.jpg)
Полоса поглощения в спектре
εmax
σ h
λmax
Слайд 26
![Электронный спектр поглощения](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-25.jpg)
Электронный спектр поглощения
Слайд 27
![Если в молекуле имеется несколько хромофор-ных групп, то положение полос](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-26.jpg)
Если в молекуле имеется несколько хромофор-ных групп, то положение полос поглощения
несколько смещается
На положение полос поглощения влияют ауксохромные группы: -OH, -NH2, -OCH3
Батохромный сдвиг наблюдается при смещении полосы поглощения в длинноволновую область спектра (для одного и того же хромофора в спектрах разных соединений)
Гипсохромный сдвиг – в коротковолновую
Увеличение или уменьшение интенсивности половы поглощения называют гиперхромным или гипохромным эффектом
Слайд 28
![Электронный спектр поглощения характеризуется величинами: λmax – длина волны, соответствующая](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-27.jpg)
Электронный спектр поглощения характеризуется величинами:
λmax – длина волны, соответствующая
максимуму
поглощения
εmax – молярное поглощение, соответствующее
λmax
- полуширина полосы поглощ-я на высоте ½ h
(область длин волн, ограниченная ½ εmax )
Слайд 29
![Характеристики максимума поглощения в спектре εmax λmax](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-28.jpg)
Характеристики максимума поглощения в спектре
εmax
λmax
Слайд 30
![Качественный фотометрический анализ Снимается спектр поглощения предполагаемого органического соединения, который](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-29.jpg)
Качественный фотометрический анализ
Снимается спектр поглощения предполагаемого органического соединения, который может иметь
в зависимости от природы, несколько полос поглощения
Полосы поглощения имеют εmax и λmax
Полученные значения εmax и λmax сравнивают с табличным значением предполагаемого органического соединения
Если значения совпадают, то с большой долей вероятности можно говорить об идентичности веществ
Слайд 31
![ГФ рекомендует проводить идентификацию по удельному коэффициенту поглощения Для этого](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-30.jpg)
ГФ рекомендует проводить идентификацию по удельному коэффициенту поглощения
Для этого снимается спектр
поглощения, рассчитывается
А
Е1% = ———
l · C
и сравнивается с табличной величиной
Если они совпадают, то можно говорить об
идентичности веществ
Слайд 32
![Количественный фотометрический анализ Фотометрическому анализу подвергают вещества, обладающими хромофорными группами](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-31.jpg)
Количественный фотометрический анализ
Фотометрическому анализу подвергают вещества, обладающими хромофорными группами
Если вещества не
имеют хромофорных групп, то проводят химическую реакцию
В результате получается окрашенный продукт, подвергающийся фотометрическому определению
Слайд 33
![Методы абсорбционного анализа: Колориметрия Фотоколориметрия Спектрофотометрия Колориметрия – метод, основанный](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-32.jpg)
Методы абсорбционного анализа:
Колориметрия
Фотоколориметрия
Спектрофотометрия
Колориметрия – метод, основанный на визуальном сравнении окраски жидкостей
Используют
стеклянные колориметрические пробирки, стеклянные цилиндры с кранами, колориметры, фотометры
Слайд 34
![Методы колориметрии: 1. Метод стандартных серий. В одинаковых стеклянных колориметрических](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-33.jpg)
Методы колориметрии:
1. Метод стандартных серий.
В одинаковых стеклянных колориметрических пробирках готовят
серию из 10-12 стандартных растворов с различной известной, постепенно увеличивающейся концентрацией вещества
Слайд 35
![Если окраска анализируемого раствора совпадает с окраской одного из стандартных](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-34.jpg)
Если окраска анализируемого раствора совпадает с окраской одного из стандартных растворов
(или близка к ней), то делают заключение о равенстве (или близости) концентраций вещества в анализируемом и стандартном растворе
Ошибка определений составляет 5-10 %
В фарманализе метод применяется при определении окраски жидкостей
Слайд 36
![2. Метод уравнивания окрасок. 1 способ: уравнивание окраски проводят за](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-35.jpg)
2. Метод уравнивания окрасок.
1 способ: уравнивание окраски проводят за счет концентрации
сравниваемых растворов
Окраска анализируемого раствора сравнивается с окраской раствора сравнения, к которому постепенно добавляется известное количество определяемого вещества
При достижении равенства окраски считается, что концентрации одинаковы
Слайд 37
![2 способ: уравнивание окраски проводят за счет изменения толщины поглощающего](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-36.jpg)
2 способ: уравнивание окраски проводят за счет изменения толщины поглощающего слоя
(используя колориметр Дюбоска)
Требуется соблюдение закона Бугера-Ламберта-Бера
3 способ: уравнивание окраски проводят путем перекрывания части одного из световых потоков (с помощью фотометров)
Слайд 38
![В две одинаковые кюветы помещаются анализируемый раствор и раствор сравнения](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-37.jpg)
В две одинаковые кюветы помещаются анализируемый раствор и раствор сравнения
Интенсивность светового
потока, проходящего через кюветы, выравнивают, ослабляя световой поток, проходящий через раствор сравнения, диафрагмой, перекрывающей часть светового потока
Предварительно градуируют фотометр по эталонным растворам
Погрешность в определении составляет 5-10%
Слайд 39
![3. Метод разбавления. Выравнивание интенсивности окраски анализируемого и стандартного растворов](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-38.jpg)
3. Метод разбавления.
Выравнивание интенсивности окраски анализируемого и стандартного растворов проводят путем
разбавления растворителем первого или второго раствора
Не требуется выполнение основного закона светопоглощения
Погрешность в определении составляет 5-10%
Слайд 40
![Фотоколориметрия – основана на измерении интенсивности светового потока, прошедшего через](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-39.jpg)
Фотоколориметрия – основана на измерении интенсивности светового потока, прошедшего через анализируемый
раствор
Измерения проводят, сравнивая светопогло-щение анализируемого раствора и раствора сравнения
Измерения проводят при помощи фотоэлектро-колориметров (ФЭК)
Слайд 41
![Принципиальная схема ФЭК 1 – Источник излучения (лампа накаливания) 2](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-40.jpg)
Принципиальная схема ФЭК
1 – Источник излучения (лампа накаливания)
2 – Монохроматор
3a, 3b
– кюветы с анализируемым раствором и раствором сравнения
Слайд 42
![4 – приемник излучения (фотоэлемент) 5 – регистрирующее устройство Чем](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-41.jpg)
4 – приемник излучения (фотоэлемент)
5 – регистрирующее устройство
Чем больше светопоглощение анализируемого
раствора (чем выше его оптическая плотность), тем меньше интенсивность светового потока, попадающего на фотоэлемент
Монохроматор – светофильтр, пропускающий излучение шириной 20-50 нм
Фотоколориметры снабжают несколькими светофильтрами, имеющими максимум светопропускания при различных длинах волн
Слайд 43
![Относительная ошибка метода составляет 3% Недостатки: 1. Немонохроматичность излучения (снижается](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-42.jpg)
Относительная ошибка метода составляет 3%
Недостатки:
1. Немонохроматичность излучения (снижается точность и воспроизводимость
измерений)
2. Нельзя получить непрерывный спектр поглощения (измеряется оптическая плотность с несколькими светофильтрами)
3. Фотометрируются только окрашенные растворы (измеряется поглощение в видимой области спектра)
Слайд 44
![Спектрофотометрия – основана на измерении интенсивности светового потока, прошедшего через](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-43.jpg)
Спектрофотометрия – основана на измерении интенсивности светового потока, прошедшего через анализируемый
раствор
Измерения проводят, сравнивая светопогло-щение анализируемого раствора и раствора сравнения
Измерения проводят при помощи спектрофото-метров (СПФ)
Принципиальная схема СПФ аналогична схеме ФЭК (монохроматор – призма или дифрак-ционная решетка).Погрешность измерения 2%
Слайд 45
![Преимущества: 1. Монохроматичность излучения (измерения проводят при определенной длине волны)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-44.jpg)
Преимущества:
1. Монохроматичность излучения (измерения проводят при определенной длине волны)
2. Проводятся измерения
в УФ-, видимой и ближней ИК области спектра (можно фотометрировать как окрашенные, так и бесцветные растворы)
3. Получают непрерывный спектр поглощения
4. Можно анализировать многокомпонентные системы без разделения входящих в их состав веществ
Слайд 46
![Условия фотометрического определения 1. Выбор аналитической длины волны Это длина](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-45.jpg)
Условия фотометрического определения
1. Выбор аналитической длины волны
Это длина волны λ, при
которой проводят фотометрические измерения
Для этого снимают спектр
поглощения раствора
определяемого вещества
и выбирают длину волны,
соответствующую максимуму
самой интенсивной полосы λ
поглощения
Слайд 47
![2. Выбор концентрации измеряемого раствора и толщины поглощающего слоя Фотометрические](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-46.jpg)
2. Выбор концентрации измеряемого раствора и толщины поглощающего слоя
Фотометрические измерения целесообразно
проводить в интервале изменения оптической плотности А = 0,2 – 0,6 (систематическая ошибка наименьшая)
Минимальная систематическая ошибка получается при А = 0,434
Если принять А=0,434, l =1, тогда
С = 0,434/ε
Слайд 48
![3. Выбор фотометрической реакции Если анализируемое вещество не окрашено, или](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-47.jpg)
3. Выбор фотометрической реакции
Если анализируемое вещество не окрашено, или имеет слабую
окраску, то проводят химическую реакцию, при которой анализируемое вещество переходит в интенсивно окрашенную форму:
Cu2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+
интенсивное синее
окрашивание
Слайд 49
![Требования, предъявляемые к реакциям: 1. Фотометрическая реакция должна протекать до](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-48.jpg)
Требования, предъявляемые к реакциям:
1. Фотометрическая реакция должна протекать до конца
2. Продукт
реакции должен иметь постоянный состав и обладать значительным поглощением в данной области спектра
Слайд 50
![4. Выбор раствора сравнения Если в анализируемом растворе поглощает только](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-49.jpg)
4. Выбор раствора сравнения
Если в анализируемом растворе поглощает только само анализируемое
вещество, то в качестве раствора сравнения берут чистый растворитель
Если в растворе кроме анализируемого вещества содержатся другие компоненты, то раствор сравнения должен содержать все эти компоненты в тех же количествах, что и в анализируемом растворе, но без определяемого вещества
Слайд 51
![Методы определения концентрации вещества 1. По градуировочному графику Измеряется оптическая](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-50.jpg)
Методы определения концентрации вещества
1. По градуировочному графику
Измеряется оптическая плотность 5-6 эталонных
растворов с различной точно известной концентрацией
Строится градуировочный график А – С
Измеряют оптическую плотность неизвестного раствора и по графику определяют его концентрацию
Соблюдение закона Бугера-Ламберта-Бера необязательно
Слайд 52
![Если закон Бугера-Ламберта-Бера не соблюдается, то при построении графической зависимости](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-51.jpg)
Если закон Бугера-Ламберта-Бера не соблюдается, то при построении графической
зависимости берут
большее количество
эталонных растворов,
чтобы как можно
точнее построить
график
Слайд 53
![2. Метод одного стандарта (метод внешнего стандарта) Измеряют оптическую плотность](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-52.jpg)
2. Метод одного стандарта (метод внешнего стандарта)
Измеряют оптическую плотность стандартного раствора
с точно известной концентрацией
Аст – Сст
В тех же условиях измеряют оптическую плотность раствора с неизвестной концентрацией Ах – Сх
Составляют пропорцию:
Аст Сст
—— = ——
Ах Сх
Слайд 54
![Отсюда: Ах · Сст Сх = ———— Аст Соблюдение закона](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-53.jpg)
Отсюда:
Ах · Сст
Сх = ————
Аст
Соблюдение закона Бугера-Ламберта-Бера
обязательно
Концентрации анализируемого
раствора и
стандартного раствора должны быть близки
Слайд 55
![3. Метод добавок Измеряют оптическую плотность раствора с неизвестной концентрацией](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-54.jpg)
3. Метод добавок
Измеряют оптическую плотность раствора с неизвестной концентрацией Ах –
Сх
В тех же условиях измеряют оптическую плотность раствора с неизвестной концентрацией, к которому добавили точно известное количество определяемого вещества Ах+а – Сх + Са
Составляют пропорцию:
Ах Сх
—— = ———
Ах+а Сх + Са
Слайд 56
![Отсюда Ах (Сх + Са) = Сх Ах+а Ах Сх](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-55.jpg)
Отсюда
Ах (Сх + Са) = Сх Ах+а
Ах Сх +
Ах Са = Сх Ах+а
Сх Ах+а – Ах Сх = Ах Са
Сх (Ах+а – Ах) = Ах Са
Ах Са
Сх = ————
Ах+а – Ах
Слайд 57
![Соблюдение закона Бугера-Ламберта-Бера обязательно Добавка должна быть такой, чтобы разница](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-56.jpg)
Соблюдение закона Бугера-Ламберта-Бера
обязательно
Добавка должна быть такой, чтобы разница
Ах+а – Ах была
не меньше 0,1
Слайд 58
![4. По молярному или удельному показателю погашения Измеряют оптическую плотность](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-57.jpg)
4. По молярному или удельному показателю погашения
Измеряют оптическую плотность анализиру-емого раствора
в кювете с толщиной погло-щающего слоя l
Исходя из основного закона светопоглощения рассчитывают концентрацию анализируемого раствора:
Ах
Сх = ———
ε · l
Слайд 59
![Численное значение ε должно быть известно Если ε неизвестно, то](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-58.jpg)
Численное значение ε должно быть известно
Если ε неизвестно, то его определяют
экспериментально, проводя фотометрические измерения оптической плотности эталонных растворов с точно известной концентрацией определяемого вещества при аналитической длине волны
Соблюдение закона Бугера-Ламберта-Бера
обязательно
Слайд 60
![5. Определение концентрации нескольких веществ при их совместном присутствии В](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-59.jpg)
5. Определение концентрации нескольких веществ при их совместном присутствии
В основе метода
анализа многокомпонентных систем лежит закон аддитивности оптической плотности при соблюдении основного закона светопоглощения
Пусть система содержит два компонента, не вступающие в химическое взаимодействие друг с другом
В спектре поглощения будет наблюдаться две полосы поглощения при λ1 и λ2
Слайд 61
![Полосы частично накладываются друг на друга и суммарное светопоглощение раствора](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-60.jpg)
Полосы частично накладываются друг на друга и суммарное светопоглощение раствора при
обеих длинах волн складывается из светопоглощения обоих компонентов
λ1 λ2
Слайд 62
![Если измерить оп. плотность раствора при двух длинах волн λ1](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-61.jpg)
Если измерить оп. плотность раствора при двух длинах волн λ1 и
λ2, то согласно закону аддитивности можно написать:
А1 = ε1(λ1) · С1· l + ε2(λ1) · С2· l
А2 = ε1(λ2) · С1· l + ε2(λ2) · С2· l
Решая систему уравнений находят концен-трации компонентов С1 и С2
Слайд 63
![Дифференциальный фотометрический анализ Оптическую плотность анализируемого раствора измеряют по отношению](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-62.jpg)
Дифференциальный фотометрический анализ
Оптическую плотность анализируемого раствора измеряют по отношению к раствору
сравнения (но с отличной от нуля оптической плотностью) при одной и той же длине волны
Наиболее часто используют вариант, когда измеряют оптическую плотность анализируемого раствора и раствора сравнения, содержащего несколько меньшее количество определяемого вещества
Слайд 64
![Измеряемая относительная оптической плотность Ах равна разности оптической плотности анализируемого](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-63.jpg)
Измеряемая относительная оптической плотность Ах равна разности оптической плотности анализируемого раствора
и оптической плотности раствора сравнения
Метод применяется в случаях, когда концентрация раствора большая и оптическая плотность имеет высокое значение
(при высоких значениях А увеличивается ошибка спектрофотометрических определений)
Слайд 65
![Понятие о производной спектрофотометрии Измеряется разность светопоглощения, но при двух](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-64.jpg)
Понятие о производной спектрофотометрии
Измеряется разность светопоглощения, но при двух длинах волн
λ1 и λ2, разделенных небольшим интервалом Δλ = λ2 – λ1
Предел отношения разности оптических плотностей ΔА = А2 – А1 при двух длинах волн λ1 и λ2 к Δλ равен математической первой производной
ΔА d А
lim —— = —— = f (λ)
Δλ d λ
и представляет собой некоторую функцию от длины волны
Слайд 66
![Строя графическую зависимость в координатах: первая производная dА/dλ (ось ординат)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-65.jpg)
Строя графическую зависимость в координатах:
первая производная dА/dλ (ось ординат) – длина
волны (ось абсцисс), получают спектральные кривые (максимум соответствуют полосе поглощения, которая обычно проявляется в виде нечетких перегибов)
Полосы на спектральных кривых производных можно использовать как в качественном, так и в количественном анализе
Слайд 67
![Фотометрическое титрование Метод основан на определении конца титрования по резкому](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-66.jpg)
Фотометрическое титрование
Метод основан на определении конца титрования по резкому изменению светопоглощения
титруемого раствора в точке эквивалентности или вблизи её
Титрование проводят, последовательно измеряя светопоглощение титруемого раствора при прибавлении к нему титранта при аналитической длине волны, соответствующей максимуму поглощения титруемого вещества (либо титранта, либо продукта титриметрической реакции)
Слайд 68
![Схема фотометрического титратора](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-67.jpg)
Схема фотометрического титратора
Слайд 69
![Далее строят кривую титрования в координатах А – Vt Экстраполяцией](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-68.jpg)
Далее строят кривую титрования в координатах А – Vt
Экстраполяцией линейных участков
кривой титрования находят объем титранта, соответствующий точке эквивалентности
Слайд 70
![Кривые спектрофотометрического титрования А + T → AT Определяемое вещество](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-69.jpg)
Кривые спектрофотометрического титрования
А + T → AT
Определяемое вещество А и конечный
продукт АТ не поглощают излучение
Слайд 71
![А + T → AT Излучение поглощает конечный продукт АТ,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-70.jpg)
А + T → AT
Излучение поглощает конечный продукт АТ, а определяемое
вещество А и титрант Т не поглощают
Слайд 72
![А + T → AT Определяемое вещество А поглощает излучение,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-71.jpg)
А + T → AT
Определяемое вещество А поглощает излучение, конечный продукт
АТ и титрант Т не поглощают
Слайд 73
![А + T → AT Определяемое вещество А и титрант](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/292110/slide-72.jpg)
А + T → AT
Определяемое вещество А и титрант Т поглощают
излучение, конечный продукт АТ не поглощает его