В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 2 (1108733), страница 15
Текст из файла (страница 15)
В термаэлементах используется термаЗДС, вазнкка1ошая пр11 изменении температуры сная между металлами или сплавами под действием инфракрасного нзлучеюш. 1Вироко применяются д'ш этих целей термопары медь -" кокстактан, серебро" висмут и др. Принцип декствия боломсгра основан на изменении электросопротквлеиия материала при нагревании. Термачувствительк1П1 элемент, прсдставляю1ци11 собак зачерненную платиновую, сурь- 64 "-'.р.': якую или другую тонкую металлнческу пластинку, включаюз ,';"-В мостовую схему. Инфракрасное излучение вызывает нагреванне "-"'(тэврмочувствительнлого элемента и разбаланс моста, пропорцио иалЬный интенсивности падающего излучения Промышленнг стью выпускаются различные прнооры абсорб„";.В!Ионной спектроскопии колориметры, фотометры, фотоэлектро„;:,~фдориметры, спектрофотометры и т. д, в которых используют раз ;;эжвяные комбинации осветителей, монохроматизаторов н прием -';:;;,.:З(Кков света ЗА.
КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ '-::".'-:.!:,::::.Наибольший интерес с точки зрении качественного анализа ' .::~((хяйдставляют колебательные (вернее колебательно-вращатель ';;-,~ф~в) спектры, Оии весьма характерны, и в иностранной литературе ,—,„;"'~~~;"церепко называют 1)пдегрг)п1, т. е. отпечатки пальцев, имея '„;В,::ВВду неповторимость инфракрасного спектра соединения .;" .",.".! ~кспериментальные исследования колебательно-вращательных ;:;,:~)(йвгров показали, что полосы при некоторых частотах можно ":-!~~~Ввести в соответствие с колебаниями определенных групп ато:::,;'."т!$ЕЕцили отдельных атомов в молекуле.
Такие частоты назвали ',':,'",:;~$фракте ри сти чески м и. Различные молекулы, сопержащие ;т-.:,-в!)Тт))).:и ту же связь илн одну и ту же атомную группировку, оудут ,.:.-';;:."-..;:~ай(Тйть в ИК-спектре полосы поглощения в области одной и той же -!.",:,Ей(ЕТ(вктеристической частоты. Это и является основой качественно -,:„!„-",:т!Твкализа по инфракрасным спектрам. Характеристические часто -'::-;:фйдвют возможность установить по спектру наличие опрелеленных ',';!:.'фувй атомов в молекуле и тем самым позволяют судить о качест;:~~":.
~3((~нам составе вещества и строении молекул. Например, полосы ;."~'="„'~в)ЕвТТвсти 3000...3600 ем ' могутбыть приписаны только Π— Н- илн ':-'-".,:Е(~й-связям, и отсутствие полос в этой области спектра одно ;-';;~~~(йфЧйо свидетельствует об отсутствии ОН- и гчН-групп в впали ',';"'~~()~Вмом веществе. Примеры такого раца исследований весьма ",:! ~~-'.„,. ((гпобразны. С помощью инфракрасных спектров было установ 'х!строение многих олефинов, ароматических соединений, карбо „'„.';;::"~4 ЛЬйых соепинений, аминокислот и других групп веществ. Было ):;~~!., 'киево, например, что большинство аминокислот существует ,ф~Фтвюре в ионизированном состоянии, которое можно предста,*!',".!ь~~~~%.формулой К вЂ” СН вЂ” С (а), но не К- — С11 — Сс (б) .,г О ОН '"МНз )ч* Н, твительио, в спектре нейтрального раствора глицина в ОзО найдены полосы поглощения, характерные для ионизирован- арбоксильной группы (1600 и1400 см ').
Введение в раствор Пты ОС! вызвало их замену на полосы при 17!0 см ', а добав. .щелочи опять их восстановливало. блосы валентных колебаний КН в области 3300...3500 см Жн обычно проявляются, у аминокислот не обнаруживаются, а в области около 3070 см ', характерной длн группы — 7нНа, Они есть Образование соли зминОуксуспоя кислОты Вызывает появление полосы вблизи 3300...3300 см ', характерной для — -Рт'Нмгрчп пы. С~~~~~~~и~ зтя результаты: . Нма -- Сабы СОС7" 0070 !710 1СОО, Ы00 мм; зз00. 3600 7 ртоса Волновос жс..о, сн Мннсральньж раствор Кнслмв рас| вор Пдслоннон раствор Методы количественного анализа основаны нз законе Вугсра~1аьтберта — Вера, Выраженном уравнением (3.2).
В связи с тем что значения козффнциента пропускзпиЯ у нзходЯТСЯ В Бре/Аслан Эти данные совершенно однозначно показывают, что в водном растворе глицин существует а виде цвиттер-иона гсНаСНаСОО Отсутствие в инфракрасном спектре полосы, связанной с какой-то характеристической частотой, является обычным надежным доказательством отсутствия определенной группы в молекуле. В то же время наличие полосы В некотором участке спектра представляет собой менее доказательное свидетельство, т, е. оно егце не всегда или не полностью доказывает присутствие предполагаемсгй группы а молекуле.
К настоящему Бремени изучены н сведены Б соответствующие атласы и таблицы инфракрасные спектры более чем 20000 соединений, что существенно облегчает практическое проведение анализа. Для получения первых ориентировочных данных часто пользуются так называемой к а р т о й К о л т у п а, на которой указакы спектральные области появления многих характеристических час. тот и их Возможное отнесение. Для окончательных выводов обычно требуется более тщательный анализ спектра. Иногда задача качественного анализа может бгять решена простым сопоставлением спектра анализируемого вещества и «подозреваемого» соединения Инфракрасная спектроскопия с успехом используется и в ана.
лизе неорганических веществ. Известно, например, что характеристическая частота СОат составляе~ 1450 см ', 301' - - 1130, МОа -- 1380, ННт -- 3300 см ' и т. д. В связи с зтнм из инфракрасных спектров миверзлОБ пОлучзют Весьма ценную ннформз цию о химическом составе. Электронные спектры поглощения для целей качествекного анализа нспользукттся значительно реже, чем колебательные, тан как они обык~о бывают ~редстаалены небольшим числом ш~роки~ полос поглощения, которые часто накладываются одна из другую и полностью или чзстичпо перекрываются. Одкако по злектронным спектрам поглощения иногда удается провести достаточно аффективный анализ качественного состава, например в нефтехимии от 0 до ! (!'= Т=»О), оптическая плотность раствора Л == --(й7' может принимать, казалось бы, любые положительные значения '-,":;; отнулядобесконечности,т е. сс Л)0.
Однакоэксперименталь ;;„:;.' ному определению с необходимой точностью доступны далеко не ,,'=, любые значения Л Так, например, значения Л(00! не опреде.,';.:;,-".;ляют в связи с большой погрешностью их измерении Уравнение (3.2) показывает, что основными параметрами фо';,,тометрического определения являются длина волны, при которой :;"'Прпизводится измерение, оптическая плотность, толщина кюветы :: 'тГ концентрация окрашенного раствора.
Сушественное влияние ;,;,7(!казывают различные химические факторы, связанные с полнотой '.,"-;;.Пусловиями протекания фотометрической реакции, концентрацией '. „-'-()1грашеннгях и других реактивов, их устойчивостью и т. д. В зави "' .". ° 'Сяыости от свойств анализируемой системы и характеристик при:."".'-".'эяппяемого фотометрического прибора выбирают те или иные усло"",;-'. й)йя анализа 3.$.1. Оптммапьные усповия фотометрмчвскпго определения . Допив волны. При определении в растворе одного светопогло.:-'„;;::.,')!(авзщего вещества аналитическую длину волны, как правило, "",.'='йй~ЮИрают на максимуме полосы поглощения. Если в спектре име- ,:;-",::;:„-'~я несколько полос, выбор обычно останавливают на наиболее з;:~Я-~~гйг!сивной„так как работа в области максимума светопоглоще- ;:;-'."':,:)Ер1,обеспечивает наиболее высокую чувствительность определе ,; ~!!-',!(()(П.' Плоские максимумы более предпочтительны, так как при этом ,".;;,',:::.;.:з!))ммъще сказывается погрешность в установлении длины волны, "."~"~~ь~~Г(1 9' случае острых максимумов нли крутоспадающнх участков ::;"~=,:;;~фанах)Й.
Желательно также, чтобы чувствительность приемника ~":;-,','.=:-'",~Чеиия в области аналитической длины волны была максималь- ,";Ы.'~!;~ ',Однако практическая реализация этого условия затруднена, :,:::.-'-~",''~''как конструкция обычных фотометрических приборов преду :;,':;~;-~~й~~ривает не более двух фотоэлементов. Выбор аналитической '";:;,-"~=.,ф~й!)Ы волны при наличии в растворе нескольких све.гопоглошаю ';",'"««;=,"а~~ веществ значительно сложнее. Он будет рассмотрен при выбо т:,-~ф~~Фловий анализа смеси окрашенных веществ ' "=~-':-.Г-;"'".;-."'СВетопропускание (оптическая плотность). Измерительное йетво фотометрического прибора обычно имеет постоянную биу ЛТ в величине коэффициента пропускания Т во всем ин- де его значений. Ошибка в единицах оптической плотнопл в связи с этим во всем интервале не будет одинакова.
По- при решении некоторых задач удобнее оперировать с коэфявитом пропускания, а не с оптической плотностью. Рис 3.(0 ывает, что прн одной и той же абсолк~тной погрешности ЛТ ~отная погрешность определяемой концентрации Лс сушест- ' воэрастает с увеличением концентрации раствора ''Ась хотя ЛТз =- Л7,).
Отпосительизк ои1т1бка Лс/с будет уменьсиатьси с ростом кок пекграпии и возрастать с увеличением абсолютной оьчибки Лс Ответ ка вопрос, при каких зкачениих 7 откосительнаи оеккб кз . СТС Оудст мии у т ИИМЗЛЬКЗ даетт Нвбод~~~~й МЗТЕМЗ'ГИЧЕСККИ анализ ((3 урзвнекиЯ 13,1) следует, чтО (3.11) с1 11ри дифферевиированип (3.11) получаем о1 2Я"е1 Сочетание уравнений (3.11) к (3.12) дает оге1 и'Т с й '2,3Т1КТ 1'1иТ Т) лс, лс Рве 3 10 Зависимость 7 от с Рвс, 3 11 Зависимость отиоситсаввой во тра|ос~оста от ороиусваввв раствора илн, переходи к конечным прира1декиям, Рс ЛТ с 71оТ ' ЗздзБзясь разными числОвымн значениями 1 нри фиксиро- Б анной величине ЛХ, по уравкениео (3.13) монсио рзссчктзть отно- 7 снтельку1О погре1нносгь Лсссс для всего кнтервзла значеник от б до 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
