Н.Ф. Клещёв и др. - Задачник по аналитической химии (1110107), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Ь = 4,1354 10 "эВ/с; с = 2,9979 ° 106 и/с или 2,9979 . 10" нм/с. 143 од а -аг -ог -од о Б,'Ь' ОЕ Цг О 19гнв -в,в -де О оь ъ9Сы Рка 8.4 Грвдуировочный график для определения марганца в стали методом трех эталонов Пример 9.10. В спектре пробы между линиями железа Лг —— = 304,26 нм и Лг — — 304,508 нм имеется еще одна линия. Вычислить длину волны этой линии Л, если на экране спектропроектора она удалена от первой линии железа на 1,5 мм, а от втсрой — на 2,5 мм.
Р е ш е н и е. Вычисляем Л, воспользовавшись соотношением: +л — л, Л =Лг х (х где 1 — расстояние от первой линии железа до неизвестной линии; 1 — расстояние между известными линиями железа. Подставив данные задачи, получаем: 1,5 Л, = 304,266 + (304,508 — 304,266) — = 304,357 нм. 4,0 Пример 9.11. Определить массовую долю марганца (в %) в стали, если при фотометрировании спектрограммы получены следующие данные: 0,48 0,94 М' 1,20 Мп' ЬЯ 0,47 Анализируемый образец имеет ььЯ = 0,30. 0,17 0,33 Ркг.
У.З. Грвдуировочный график для определения мвргвмца спектральным методом Поэтому 41354 . 10-гь . 29979 . 10п Лс/гзЕ = Л вЂ” — 587,2 нм. 2,1 Р е ш е н и е. В методе трех эталонов используется зависимость почернения спектральной линии от логарифма концентрации определяемого элемента. Эта зависимость близка к линейной. Лога- 1, ), ифм концентрации равен: 1-й эталон (1,20%) — 0,08; 2-й эталон 0,94%) — 0,03; 3-й эталон (0,48%) — 0,32.
По этим данным [ЬЯ = = ЩС)] строим градуировочный график и по значению ггпу Х = 0,30 находим логарифм концентрации, равный — 0,12. По таблицам находим численное значение массовой доли марганца в стали, равное 0,76% (рис. 9.4). Пример 9.12. При анализе стали на содержание марганца методом трех эталонов на микрофотометре МФ-2 измерено почериение (Я) линий гомологической пары в спектрах эталонов и анализируемого образца. Определить массовую долю марганца (в %) в стали по следующим значениям почернений (5) линий гомологической пары: Эталон 1,14 У.4.8 Контрольные вопросы 1. Чем объясняется линейчатый характер атомных спектров.
2. Какова природа спектров излучения? 3. Назовите достоинства и недостатки следующих средств возбуждения; пламени, электрической дуги, конденсированной искры. 4. Назовите достоинства и недостатки призм, изготовленных из стекла и кварца. 5. Методы качественного спектрального анализа (приборы). 6. На чем основан количественный спектральный анализ?. 7. Оптическая схема спектрографа ИСП-28. 8.
Напишите уравнение Ломакина и охарактеризуйте входящие в него величины. 9. В чем сущность методов; трех эталонов, постоянного графика одного эталона? М ' 0,33 0,83 3,03 .0,48 0,05 0,48 Я, 1,33 1,24 Ре М 0,95 1.08 1,20 Р е ш е н и е. По показаниям измерительной шкалы микрофогометра находим для трех эталонов: (ом о )' ььог 0'95 1'33 4)'38 л сг = 1,06 — 1,24 = -4),18; 4582 = 1,20 — 1 14 = 0,06. Для анализируемого образца вью = 0,96 — 1,08 = -4),12. По приведенным данным строим градуировочный график (рис. 9.5) и по нему определяем 18С = 0,10; С = 1,26%. Мп ' ' Мп 144 145 1,4О 4ДО С ., 31 0,48 1,25 хр 0,05 ОД5 0,82 ьп 0,25 0,17 Ге Анализируемый образец: Я . = 0,70; ЯГ = 0,35.
56. Определить массовую долю хрома в стали, если при фотометрировании получены следующие данные: Эталон 1 2 С 1,82 3,85 10,Ю Сг Я О,оз одог Сг 0,058 0,07 О,О4 Ге Анализируемый образец: ЯС = 0,102; ЯГ = 0,055. 57. Определить массовую долю (%) м(грганца в алюминии, если при фотометрировании получены следующие данные: Эталон 1 2 3 С 0,22 0,78 1,15 Мп' 0,23 0,50 мп Я О,З8 О,4О О,зз А1 Анализируемый образец: Я = 0,41; Я = 0,30. 58, Определить содержание кремния в алюминиевом сплаве, 0,25 о,гго 0,58 145 10. Что такое характеристическая кривая фотопластинки? 11, Принципиальная схема и принцип работы МФ-2. 12. Что называется гомологической парой линий? 13.
Что называется почернением фотопластинки? 14. Качественный спектральный анализ с помощью планшетов спектральных линий и по последним линиям. 15. Назовите основные узлы спектральных приборов и их назначение. 16. Какие электронные переходы называются резонансными? 17. Дайте сравнительную характеристику призмы и дифракционной решетки. У.4.3. Задачи для салгостоятельного решения 54.
Определить массовую долю (в %) хрома в стали, если при фотомстрировании спектрограммы эталонного образца стали получены данные: Этол он 1 г з С, Уг 0,50 1,98 Сг' ЛЯ 0,051 0,42 0,87 Анализируемый образец: ЬЯ, = 0,20. 55. Определить массовую долю никеля в стали, если при фотометрировании получены следующие данные: Эталон 1 2 если прн фотометрировании получены следующие данные: Эталон 1 2 3 С .,55 О,еа 1,55 3,79 зг Яз.
оцт 0,179 32 А1 0ДЕО ОД89 0Д79 Анализируемый образец: Я = 0,18; Я = 0,179. 59. Определить массовую долю вольфрама в стали, если при фотомстрировании получены следующие данные: ОД85 Эталон С99" 0,70 1,г1 2,05 О,эз олц 0,45 О,З9 О,4О Анализируемый образец: Я = 0,48; ЯГ = 0,47. Ге 60. Определить массовую долю ниобия в стали, если при фотометрировании получены следующие данные: Эталон 1 2 з 0,50 Сн,% одо О,87 2,43 Ггчь ОД92 1.ОЗ 1,30 0,590 0,91 ОД9 е Анализируемый образец' Ямь 1'16' ЯГ 0'59 Ге 61.
Определить длину волны резонансной линии в атомных спектрах элементов по энергии возбуждения резонансного уровня. Элемент К ы Сн Ве Энергия вовбужль 1„8 1,9 2,8 5,3 ния, вВ 147 62. Рассчитать почернение спектральной линии на фотопластинке, если при измерении интенсивности света, прошедшего через данную линию, показание микроамперметра равно 45 ед.
деления, а показание для света, прошедшего через фон пластинки, 95 дел~ ниям. 63. Расстояние между двумя спектральными линиями железа 307,57 нм и 308,37 нм равно 10,5 мм. Расстояние от первой линии до линии определяемого элемента (в сторону второй линии) равно 8,4 мм. Рассчитать длину волны линии этого элемента. 64.
Потенциал возбуждения для 4р-уровня атома кальция равен 2,95 эВ. Определить длину волны спектральной линии, соответствующей переходу с 4р-уровня на 43-уровень основного состояния. Глава 10 КИНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА В кинетических (каталиметрических) методах анализа (КМА) измерение концентрации анализируемого вещества (катализатора или ннгибнтора) выполняется по скорости каталитической реакции, зависящей от концентрации катализатора. При постоянных концентрациях реагирующих веществ для расчетов в КМА используется уравнение: 68/ст = КСт, где Ыг/бт — скорость реакции; С вЂ” определяемая концентрация катализатора; т — время; К вЂ” константа скорости.
Скорость реакции можно контролировать по изменению различных экспериментально измеряемых физико-химических свойств, связанных линейной зависимостью с концентрацией продукта реакции: оптической плотности раствора, показателя преломления, электропроводностн, силы диффузионного тока, высоты полярографической волны люминесценции, потенциала определяемого электрода и т.д. Например, при измерении оптической плотности раствора (А) приведенные выше уравнения принимают вид: А = КСт.
Для измерения концентрации определяемых веществ в каталиметрии используют следукнцие методы: 1. "Метод тангенсов" — определение концентрации по тангенсу угла наклона прямой т = АС). 2. Метод фиксированного времени — определение концентрации по глубине протекания реакции за определенный промежуток времени. 3. Метод фиксированной концентрации — определение концентрации по времени, необходимому для достижения заданного значения концеитрацни одного из реагирующих веществ. Градунровочный график строят в координатах 1/т = /(С). 4. "Метод непосредственного днфференцированнял — определение концентрации по скорости реакции, которуьо проводят в двух реакторах при одинаковых условиях и одной и той же концентрации катализатора, но со сдвигом во времени (Ат), что при спектрофотометрических наблюдениях обусловливает разность оптических плотностей раствора в реакторах (ЬА), пропорциональную концентрации катализатора С.
Градуировочный график строят в координатах ЬА — С. 148 10.1. Решение типовых задач Пример 10.1. Иодид-ноны катализируют реакцию окисления роданид-ионов ионами Рс . Количественное определение выполняц! ют по измерению оптической плотности раствора во времени, "методом тангенсов". Для растворов с известной концентрацией иодид-ионов получены следующие значения тангенса угла наклона прямой 1хА = = /(т): С -, моль/дмэ 1' 0 1 . 10 1 3 . 10 т 6 . 1О Т 9 . 10 т 18а 0,020 0,05 0,110 0,200 0,290 Для трех проб анализируемого раствора в аналогичных условиях были получены следующие значения тангенса угла наклона прямой 18А = /(т) 0,135; 0,142; 0,143. Вычислить концентрацию иодид-ионов в анализируемом растворе.
Р е ш е н н е. Для анализируемого раствора находим среднее из трех значений 180. 0,135 + 0,142 + 0,143 (18 о) — О, 140. ср 3 По данным для стандартных растворов иодидов строим градуировочный график зависимости сна от концентрации иодидионов (рис. 10.1). Для анализируемого раствора с неизвестной концентрацией иодид-ионов по 160 = 0,140 из графика находим концентрацию иодид-ионов: С = 4 ° 10 т моль/дмэ. 1 Пример 10.2. Ионы платины катализируют реакцию восстановления иона никеля до металла гипофосфитом. Количественное определение выполняют по изменению высоты полярографической волны никеля через 10 мнн после начала реакции.
Для нескольких известных концентраций платины получены следующие данные: С, мкг/см 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Ь .,мм 100 80 60 52 42 33 Для исследуемого раствора с неизвестной концентрацией платины через 10 мин в идентичных условиях высота волны никеля составляет 50 мм. Определить концентрацию платины. Р е ш е н н е. При исследовании метода фиксированного времени строят градуировочные графики (рис. 10.2) в координатах 5.. ! — С для медленных реакций (график а) и в координатах 18Ь С для быстрых реакций (график б).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
