Поясним сказанное на примере. На рис.3.28 (вариант А) представлен спектр поглощения растворов с концентрациями С|, Cg и Сз (Ci < <Са < Сз). Если проводить измерения на участке спектра, где анализируемый раствор поглощает максимальное количество световой энергии — на рисунке этот участок ограничен длиной волны Л,тах, то концентрации С) соответствует поглощение 0,6, концентрации Cg — 1,1, концентрации Сз — 1,5 единиц оптической плотности (Белл). Разность оптических плотностей между концентрациями С) и Сз составляет 0,9 Белл.
Если производить измерение на длине волны Xmin. то концентрации С) будет соответствовать поглощение 0,15, концентрации Сз — 0,35 Белла.
Разность оптических плотностей между концентрациями С| и Сз в этом случае будет всего 0,2 Белла.
Чувствительность измерения на длине волны ^max B 4,5 раза больше, чем при измерении на длине волны Хтщ, а следовательно, и погрешность измерения на волне Х^ах будет меньше.
ВАРИАНТ Б. Спектры поглощения исследуемого вещества в растворе и реагента перекрываются, но спектр поглощения калибровочных растворов совпадает со спектром поглощения исследуемого вещества.
Измерение оптической плотности раствора в области максимума поглощения исследуемого раствора, как было описано выше, в этом случае может не дать оптимальных результатов, поскольку при этой же длине волны происходит также поглощение световой энергии реагентом, концентрация которого значительно превышает концентрацию исследуемого вещества. (Для нормального протекания реакции реагент имеется в избытке.)
На рис.3.28, соответствующем варианту Б, показан спектр поглощения реагента (1) с максимумом ^.р и спектр поглощения раствора исследуемого вещества (2) с максимумом Хц. Из рисунка видно, что на длине волны ^.ц разница D^„ в оптических плотностях раствора исследуемого вещества и реагента меньше, чем О^опт на длине волны \^т
Таким образом, в случае перекрывания спектра исследуемого вещества и реагента измерение следует проводить в области оптимального поглощения, т.е. на длине волны Х,,пт, где наблюдается максимальная разность D^-опт-
ВАРИАНТ В. Другим примером, требующим специального подхода, является анализ раствора, содержащего, помимо исследуемого вещества с максимумом поглощения t.), еще другое вещество, которое смещает максимум поглощения на длину волны \^.
Это тот случаи, когда спектр поглощения «стандартных» калибровочных растворов не совпадает со спектром исследуемого раствора.
На рисунке, соответствующем варианту В, показан спектр поглощения калибровочного раствора (1) с максимумом поглощения а,] и спектр поглощения исследуемого раствора (2) с максимумом поглощения ^а- Во избежание ошибки анализа в данном случае требуется фотометрировать калибровочные и исследуемые растворы на длине волны Хз, которая соответствует точке пересечения кривых 1 и 2.
Рис. 3.28. Варианты, возникающие при выборе спектральной области
Колориметры и фотометры
Фотоколориметры.
Приборы, предназначенные для определения количества окрашенного вещества путем измерения величин поглощения и пропускания в видимой части электромагнитного спектра, называются фотоколориметрами.
Принцип действия. От источника видимого света световой поток проходит через светофильтр. Благодаря его избирательности, из всего излучаемого спектра вырезается область, близкая к длине волны, соответствующей максимальной величине поглощения исследуемого вещества (рис. 3.29).
В результате на исследуемый образец падает световой поток, приближающийся к монохроматическому. Это является необходимым условием для действия закона светопропускания Бера.
После прохождения через контейнер (кювету) с исследуемым образцом световой поток, часть энергии которого была поглощена раствором, поступает на детектор. При этом величина энергии светового потока, падающего на приемное устройство детектора, оценивается путем ее преобразования в электрический сигнал.
Назначение остальных, не упомянутых здесь блоков — получение и представление окончательного результата в виде показания стрелочного прибора (в простейших моделях) или в цифровой форме на экране специального дисплея с документированием результата на печатающем устройстве (или без такового) в единицах оптической плотности (поглощения), пропускания или непосредственно в единицах концентрации исследуемого вещества.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.