Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

3.4. Фотометрический анализ двухкомпонентных систем

При фотоколориметрическом анализе двухкомпонентных окрашенных растворов возможны следующие варианты:

1. Спектры поглощения определяемых компонентов не накладываются друг на друга.

При данном варианте полосы поглощения в спектрах определяемых компонентов А и В так разграничены между собой, что при фотометрировании смеси с каждым из светофильтров поглощением второго компонента можно пренебречь (рис. 3.3)

_3_4_1.wmf

Рис. 3.3. Спектры поглощения двух компонентов различного цвета

Фотометрическое определение обоих компонентов, присутствующих в смеси, легко осуществляются любым из описанных выше методов анализа.

2. Спектры поглощения определяемых компонентов частично накладываются друг на друга.

При этом варианте при фотометрировании с различными светофильтрами можно пренебречь светопоглощением лишь одного из компонентов окрашенной смеси. Для этого подбирают такой светофильтр, при котором в области максимального поглощения лучей первым компонентом светопоглощением второго компонента можно пренебречь. При измерении оптической плотности окрашенной смеси с другим светофильтром в области максимального поглощения лучей вторым компонентом всегда наблюдается суммарное поглощение света обеими компонентами. В этом случае светопоглощением первого компонента пренебрегать нельзя. (рис. 3.4).

_3_4_2.wmf

Рис. 3.4. Спектры поглощения двух компонентов, частично перекрывающих друг друга

Если взять смесь растворов окрашенных компонентов А и В, которые фотометрируют светофильтрами а и b, то светопоглощением компонента В можно пренебречь. На практике это осуществляют следующим образом. Приготавливают серии стандартных растворов компонентов А и В и измеряют их оптические плотности: растворов компонента А со светофильтрами а и b, а растворов компонента В – только со светофильтром b. По полученным данным для каждого из компонентов строят градуированные кривые (рис. 3.5) и (3.6).

_3_4_3.wmf

Рис. 3.5. Градуировочный график для определения концентрации компонента А

_3_4_4.wmf

Рис. 3.6. Градуировочный график для определения концентрации компонента В

Затем измеряют оптическую плотность окрашенной смеси компонентов А и В со светофильтром а и по измеренному значению АХ(а) по градуировочной кривой для чистого компонента а (рис. 3.5) находят неизвестную концентрацию СХ(А) компонента А в исследуемом растворе. Одновременно при помощи кривой b на том же графике определяют оптическую плотность раствора компонента А со светофильтром b. После этого измеряют оптическую плотность исследуемой смеси компонентов А и В с тем же светофильтром b. Измеренное значение оптической плотности смеси АХ(b) является суммарной величиной, состоящей из оптической плотности АВ(b) компонента В и оптической плотности АА(b) компонента А. Оптическая плотность компонента А (АА(b)) нам известна из рис. 3.5, то по разности величин АХ(b) и АА(b) находим АВ(b):

АВ(b) = АХ(b) – АА(b). (3.14)

По найденному значению оптической плотности АВ(b) и кривой b (рис. 3.6) определяют неизвестную концентрацию СХВ компонента В в исследуемом растворе.

Таким способом определяют, например, концентрацию ионов Мn (VII) и Сr (VI) в смеси растворов КМnO4 и К2Cr2О7.

Измерения оптической плотности растворов производят при ? = 550 нм (зеленый светофильтр) на котором идет светопоглощение лишь перманганат-иона, а при длине волны 430 нм (синий светофильтр) наблюдается суммарное светопоглощение обоими окрашенными ионами.

В том случае, когда спектры поглощения определяемых компонентов в смеси плотностью накладываются друг на друга во всей видимой области спектра, количественное определение компонентов следует проводить на спектрофотометре, так как этот анализ практически невозможно осуществить на фотоколориметре.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074