О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Переносят стакан на электроплитку и кипятят несколько минут раствор до достижения полной прозрачности. Охлаждают раствор, переносят в мерную колбу вместимостью! 00 мл, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Фотометрируют анализируемый раствор не менее пяти раз так же, как и эталонные. Определяют содержание серебра по градуировочному графику,' построенному с использованием стандартных растворов второй серии. Рассчитывают воспроизводимость результатов анализа с помощью "идеального" и реального градуировочных графиков (см, разд. 2.2). Определяют аддитивную и мультипликативную систематическую погрешность (параметры перенормировки), возникающие при работе с "идеальным" градуировочным графиком и рассчитывают истинное содержание серебра.
ЛИТЕРАТУРА 1. Основы аналитической химии. Кн 2. / Под ред Ю А. Зодотова. М: Выс. шая школа, 1996. С. 199 — 269. 2. Васильев В. П. Аналитическая химия. В 2 ч. Мз Высшая школа, 1989. 3 Русацоа А. К., Ильясова Н. В. Атлас пламенных, дуговых и искровых спекл тров элементов. М: Госгеолтехиздат, 1958. 4.
Зайдель А. Н., Прокофьев В. К., Райский С. М, Шрейдер Е Я. Таблицы спектральных линий. Мз Физматгиз, 1962. 5 Свентицкий Н. С. Визуальные методы эмиссионного спектрального анализа. Мз Физматгиз, 1961. 314 с. 6. Тарасевич Н. И. Руководство к практикуму по спектральному анализу М. Иэд-во МГУ, 1977.
135 с. 7. Зайдель А. Н. Основы спектрального анализа. Мз Физматгиз, 1965 324 с. 8 Полуэктов Н. С. Методы анализа по фотометрин пламени. М . Наука; 1967 307 с. 9. Брицке М. Э. Атомно-абсорбционный спектрохимнческий анализ М. Хиз мия, 1982. 224 с. 3.2. Молекулярная снектрометрия Методы молекулярной спектрометрии позволяют наблюдать результаты взаимодействия электромагнитного излучения с молекулами исследуемого вещества. Соответствующие аналитиче" ские сигналы содержат информацию о свойствах пробы, определяемых присутствием поглошающего вещества.
Частота сигнала,' например частота поглощаемого излучения, отражает природу вещества, его специфические свойства. Интенсивность сигнала— 120 вели чина поглощения — зависит от концентрации поглошающего ве вешества и, таким образом, является мерой концентрации опеделяемого вешества в пробе. В аналитической оптической молекулярной спектроскопии наблюдают и исследуют аналитические сигналы в области 100 — 800 нм, о у бусловленные электронными переходами внешних, валентных 3'5ек! ронов, Поглошение излучения в ИК- и микроволновой обл сти, связанное с изменением врашения и колебания молекул, часто используют в целях идентификации соединений. Методы молекулярной спектроскопии удобны для решения практических задач и широко применяются в аналитической химии.
Таблица З.б. Характеристика излучений оптического диапазона, используемого а аналитической молекулярной спектроскопии Процесс в поглощающем центре Волновос чис- ло,т,см ' Облает пасть спектра Длина волны, М нм Энер- гия, эВ Инфракрасная блинная 0,0! — ! Колебания молекул Вращение молекул ! — !О Электронные перекопы !5 000 †600 700 в !500 фУнламентальная !500 †000 6 600 в !30 микроволновая 75 000 — ! 000 000 !ЗΠ— !О Вилимая 400 — 700 25 000 — !5 000 ультрафиолетовая блинняя вакуумная 25 000 — 50 000 !Π— !ОО То:ке > 50 000 200 — 400 < 200 121 3.2. г.
Методы оптической молекулярной спектроскопии Используемый для целей химического анализа диапазон электромагнитного излучения охватывает интервал его энергий приблизительно от 100 до 0,01 эВ. Естественно, что процессы, происходяшие при взаимодействии вещества с излучением этого оптического диапазона, неодинаковы. Сравнительная характеристика излучений оптического диапазона приведена в табл. 3.6. Каждый из процессов, протекающих в поглощающем или взаимодействующем с излучением центре, является характеристичным лля конкретного исследуемого вещества, предоставляя ту или иную информацию о химическом строении и его концентрации в пробе. Поэтому в аналитической оптической молекулярной спектроскопии соответствуюшие методы можно классифицировать по характеру взаимодействия молекул вещества с излучением конкретного диапазона, имея в виду, что ответственными за возникновение аналитических сигналов являются процессы, указанные в последней колонке табл.
3.6. В соответствии с этим классифика- ционным принципом в аналитической химии практическое значе-. ние получили разделы оптической молекулярной спектроскопии, каждый из которых связан с определенным спектральным диана ' зоном.
Так, энергия квантов инфракрасного излучения (см. табл. З.б)' достаточна лишь для изменения вращательного и колебательного со стояний молекул, что используют в методах микроволновой и и н ф р а к р а с н о й (И К) с п е к т р о м е т р и и. И К-спектрометрия является мощным инструментом изучения структуры химических соединений, что обусловлено четкой взаимосвязью между химическим строением и составом исследуемого соединения и характеристическим для них поглощением излучения. Энергия квантов видимой (-400 — 700 нм) и ультрафиолетовой (УФ, -180 — 400 нм) областей спектра существенно больше, чем для ИК излучения.
Поэтому при взаимодействии излучения этих диапазонов с веществом оказываются возможными и электронные„ переходы, определяющие особенности и возможности соответст-. вующих аналитических методов. Как будет показано в разд. 3.2.3, характер взаимодействия излучения с веществом в видимой и ульт-, рафиолетовой областях спектра может быть различным — это либо поглощение, либо, реже, частичное непускание поглощенного ра-,. нее возбуждающего излучения. Аналитические методы, основанные на использовании явления поглощения излучения видимой и УФ областей электронной поглощающей системой, составляют базу абсорбцион ного фотометрического анализа., Наиболее часто эти методы применяют для определения концентраций поглошающего вещества в растворе, особенно при работе в видимой области спектра.
Объясняется это тем, что перевод определяемого химического элемента или вещества в обладающую такими свойствами аналитическую форму осуществляется очень просто — часто воздействием на определяемое вещество соответствующего аналитического реагента при подходящих условиях. Поглощение излучения, отвечающего УФ диапазону, можно связать с определенными электронными переходами, обусловленными строением молекулы исследуемого вещества. Это позволяет по спектрам поглощения в УФ области получать также.
качественную информацию о наличии определенных групп атомов в этих молекулах. Техника измерения поглощения излучения видимого и УФ диапазонов заключается в измерении интенсивности лучистого потока, прошедшего через пробу. В этом сущность фотометрии как приема измерений. Любые изменения в пробе, вызывающие уменьшение интенсивности прошедшего лучистого потока, закономерно приводят к возникновению соответствующего сигнала С точки зрения собственно фотометрии ослабление интенсивности излучения при прохождении его через пробу может быть свя- 122 , но и с его экранированием или рассеиванием какой-либо дис„Рсной системой.
Последнюю можно получить с помощью апа„„тической рвакции осаждения. С таким способом регистрации ослаблениЯ интенсивности лУчистого потока пРобой аналитичегий метод называется Фататурбадиметрией. Измерение интенивности потока, рассеянного дисперсной системой, также можно связать с концентрацией определяемого вещества и реализовать метод Фатанефеламетрии.
и некоторых случаях молекулы при поглощении квантов энергии могут испускать излучение в видимой области спектра. Интенсивность этого излучения, естественно, также связана с концентрацией интересуюшего исследователя вещества в пробе. Использование такого рода электронных спектров испускания— фотолюминесценции для химико-аналитических целей составляет основу другого метода — флуариметричеекага. Взаимодействие излучения оптического диапазона и, в частности, видимого — многогранный, достаточно просто реализуемый процесс, Поэтому в аналитических целях могут быть использованы его многие особенности. Укажем еше некоторые аналитические методы, применяемые в основном для решения специфических задач.
Это метод комбинационного рассеяния света, связанный с использованием явления модулирования интенсивности падающего светового потока частотами колебаний молекул или определенных атомных групп и структурных элементов в них. Другие примеры (они не рассматриваются в данном учебнике) — методы рефрактаметрии и паляриметрии. Первый основан на использовании явления преломления света, второй — на способности так называемых оптически активных соединений к вращению плоскости поляризации света. 3.2.2. Малекулярный абсарбцианиый анализ Процессы взаимодействия молекулы, являющейся сложной электронной системой, с излучением оптического диапазона составляют основу для получения подробной информации о природе и структуре исследуемого вещества и о его содержании в пробе. Ббльшая химико-аналитическая информативность молекулярных спектров по сравнению с рассмотренными ранее атомными спектРами объясняется возникновением при взаимодействии молекулы с излучением различных энергетических состояний молекул— вращательного, колебательного и электронного.
Соотношение между энергетическими уровнями молекулы иллюстрирует схема, приведенная на рис. 3.28, из которого видно, что полная энергия молекулы как многоэлектронной системы есть сумма энергий движения электронов, колебаний атомов в молекуле, вращения молекул и в дополнение к этому кинетической энергии поступа- 123 Энектронный уровень !-го возбужденного состояния з-з т ! у О Электронный уровень основного состояния Рис. 3.2К Относительное расположение врашательных (у), колебательных (о) и электронных уровней в молекуле (схема): у — врашательнмс квантовые числа, с — коасбатсльнме квантовые числа.
Вертикальные стрелки соотастствуан возможным лерсаоаам межау энергетическими уровнями тельного движения всей молекулы в целом. Первые три вида движения подчиняются законам квантовой механики и, хотя и совершаются одновременно, как видно из рис. 3.28, сильно различаются по энергиям. Поэтому при рассмотрении возникновения аналитических сигналов, реализуемых в методах молекулярной оптической спетроскопии, соответствующие изменения трех указанных составляющих энергии молекулы можно рассматривать отдельно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
