Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

МЕТОДЫ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА В САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Дорогова В Б, Игнатьева Л П,

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)

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).

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).

Рис. 3.5. Градуировочный график для определения концентрации компонента А

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.