Фотоколориметрия

 

Фотоколориметрический метод анализа основан на измере­нии поглощения света немонохроматического излучения окра­шенными соединениями в видимой области спектра.

Если исследуемые соединения бесцветны, их переводят в-окрашенные соединения путем взаимодействия с различными-реактивами. В этом случае окрашенные соединения в большин­стве своем являются комплексными или внутрикомилфсными соединениями. Последние должны быть прочными, иметц посто­янный состав, высокую интенсивность окраски.                 ,

В зависимости от способа измерения концентрации веществ-в окрашенных растворах, от применяемой аппаратуры методы фотоколориметрического анализа подразделяются в основном на два вида: визуальные и фотоэлектрические.

При визуальном методе, называемом колориметрическим, интенсивность окраски исследуемых растворов сравнивается с интенсивностью окраски стандартных растворов, в которых кон­центрация вещества известна.

При фотоэлектрических методах анализа интенсивность ок­раски, т. е. погашение (А) окрашенного раствора исследуемого-вещества, измеряют с помощью приборов - фотоэлектроколо-риметров (ФЭК) (рис. 7) или спектрофотометра в видимой области спектра.

Методы анализа, связанные с измерением поглощения света (спектрофотометрия, фотоколориметрия) базируются на объединенном законе Бугера - Ламберта - Бера, который уста­навливает зависимость между поглощающей способностью ис­следуемого раствора, концентрацией вещества этого раствора и толщиной поглощающего слоя.

Согласно этому закону погашение (А) раствора прямо про­порционально концентрации раствора поглощающего вещества (С), толщине слоя (Ь) в сантиметрах и молярному или удель­ному показателю поглощения (х). Эта зависимость выражается формулой:

 

Основной принцип работы всех систем фотоэлектроколори-метров заключается в том, что световой поток определенного интервала длин воли, прошедший через кювету с окрашенным

 

Рис. 7. Устройство фотоэлектроколориметра ФЭК-56М.

а - внд слева; б - вид справа;  1 -индикатор; 2 -ручка светофильтра; 3 -ручка кюве-тодержателя; 4 - левый барабан; 5 - правый барабан; 6 - блок питания.

раствором или растворителем, попадает на фотоэлемент, кото­рый превращает световую энергию в электрическую, измеряе­мую гальванометром.

Порядок работы.  1. Включить прибор в сеть и прогреть 10 мин.

2.  Установить светофильтр (№ 3).

3.  В левый световой пучок на все время измерения ставится кювета с растворителем.

4.  В правый пучок света помещается кювета с исследуемым раствором.

5.  Правый барабан устанавливается на отсчет 100 по шкале коэффициента пропускания (Л = 0).

6.  Открыть шторку.

7.  Вращением   левого   барабана  уравнивают   световые  по­токи.

8.  В правый пучок света помещают кювету с растворителем.

9.  Вращением правого измерительного барабана уравнивают световые потоки.

10.  По шкале правого барабана отсчитывают величину коэф­фициента пропускания или погашения.

11.  Зная величину погашения, по графику находят концент­рацию исследуемого раствора.

Определение концентрации раствора. При определении концентрации вещества в растворе следует соблю­дать следующую последовательность в работе:

-  выбор светофильтра;

-  выбор кюветы;

-  построение градуировочной кривой для данного веще­ства;

-  измерение погашения исследуемого раствора и определе­ние концентрации вещества в растворе.

Построение градуировочной кривой. Готовят ряд растворов стандартного образца¹ данного вещества с из­вестными концентрациями, измеряют погашения всех растворов и строят градуировочную кривую, откладывая по горизонталь­ной оси (абсциссе) известные концентрации, а по вертикаль­ной (ординате) -соответствующие им значения погашения.

По градуировочной кривой в дальнейшем определяют неиз­вестную концентрацию вещества в исследуемых растворах. Для этого раствор наливают в ту же кювету, для которой построена градуировочная кривая, и, включив тот же светофильтр, опре­деляют погашение. Затем по градуировочной кривой находят концентрацию, соответствующую измеренному значению пога­шения, градуировочную кривую следует время от времени про­верять.

Характерным для фармацевтического анализа последних лет является применение в количественном анализе фармацевти­ческих препаратов таких методов, как фотометрия пламени, дифференциальная спектрофотометрия.

Метод дифференциальной спектрофотометрии значительно повышает точность спектрофотометрического и фотоколоримет­рического анализа лекарственных веществ.

Этот метод дает возможность определять большие количест­ва отдельных компонентов смеси, так как погашение исследуе­мого раствора измеряется не относительно чистого растворите­ля (или раствора реактивов), а относительно раствора сравне­ния, содержащего известное количество определяемого веще­ства.

27.06.2015