Фотометрические методы исследования. Устройство и принцип работы спектрофотометра, страница 3

t,    центрации поглощающего вещества в растворе С и толщине поглощающего слоя L:

A^=a,-C-L   (*),  где   я\ — коэффициент поглощения, являющийся константой и характеризующий поглощающие свойства вещества (соединения) при данной длине волны X.

Если концентрация раствора С выражена в молях на литр, то коэффициент поглощения я\ принято называть молярным коэффициентом поглощения и обозначать его как е.

Следует также иметь в виду, что в разнообразной литературе по спектрофотометрии часто встречаются различные обозначения и даже названия одних и тех же величин (табл. 3.8).

Величина пропускания Т обычно измеряется в процентах и меняется в диапазоне от 0 до 100%. Поглощение А, экстинкция Е и оптическая плотность D — величины безразмерные. Часто они оцениваются в Беллах или ЕОП (единицах оптической плотности). Соотношения между Т и А приведены в табл. 3.9.

При вертикальном направлении светового потока, проходящего через кювету с поглощающим раствором, обобщенный закон Бугера — Ламберта — Бера принимает другую форму.

В этом случае (рис. 3.266) световой поток вертикально проходит через прозрачное дно кюветы и свободную поверхность раствора, и длина светового потока в растворе не является уже постоянной, т.к. зависит от наполнения кюветы или, другими словами, от объема раствора в кювете.

Если принять площадь сечения кюветы S неизменной по всей длине светового потока в растворе, то длина пути светового потока L в растворе будет пропорциональна объему раствора V в кювете.

Это следует из приведенных ниже очевидных соотношений:

L-V/S   и   C=M/V,   где   V — объем раствора в кювете,   S — площадь поперечного сечения кюветы,    М — количество исследуемого вещества в растворе.

Подставляя представленные выше соотношения для L и С в формулу (*), получим для закона Бугера — Ламберта — Бера следующее выражение:

А,=а,.^=^.М,   (**).

п                        я\ 11ри условии, что отношение — неизменно, то

о

а\ есть — == const. из формулы (**) вытекает, что

О

величина поглощения А\ зависит только от

Рис. 3.25. Классификация фотометрических методов лабораторных

исследований

Рис. 3.26. Прохождение светового потока через кювету с раствором:

а) горизонтальное направление светового потока; б) вертикальное направление светового потока (через дно кюветы)

Таблица 3.7 Дополнительные цвета к цветам поглощения

Поглощаемый цвет

Область поглощения, нм

Наблюдаемый цвет (цвет вещества)

Фиолетовый

380—450

Желто-зеленый

Синий

450—495

Желтый

Зеленый

495-570

От фиолетового до красно-фиолетового

Желтый

570—590

Синий

Оранжевый

590—620

Зеленовато-синий

Красный

620—750

Синевато-зеленый

Таблица 3.8 Термины и синонимы используемых физических величин

Термины и синонимы

Символы

Формулы

Примечание

1. — Пропускание — Прозрачность — Абсорбция

Т

Т= 1/1п=10-^ч:-'

Размерность в %

2. — Абсорбция — Оптическая плотность — Поглощение — Экстинкция

А D А Е

A=-|gT-lgI„/l-a^C-l E=-lgT=lgl„/I=e^C-l

Размерность — ед. оптич. плотности или Белл

3. — Коэффициент поглощения — Коэффициент погашения

ах

a^=A/C-L

В этой формуле концентрация С выражена в граммах на литр; толщина слоя L — в см

4. — Молярный коэффициент экстинкции — Молярный коэффициент светопоглощения

^

ё„ = Е / С • L

В этой формуле концентрация С выражена в молях на литр; толщина слоя L — в см

5. — Поток световой энергии

Ф

6. — Интенсивность потока световой энергии

I

1=Ф/ДЗ

Поток световой энергии, переносимый через единичную площадку AS