С.В. Мугинова - Методические указания к курсу аналитической химии (1110118), страница 9
Текст из файла (страница 9)
2.10. Окно «Измерение»2. Измерить атомное поглощение анализируемого растворааналогично тому, как это делали при построенииградуировки (см. п. б-д в разделе II.4).3. По окончании измерений нажать кнопку «Выход» вовсплывающем окне «Измерение (абсорбция)» и восновном окне «Измерение».
В появившемся окне нажатькнопку «Нет» (отказаться от печати отчета).52IV. Измерение фонаПровести 10 - 20 измерений фонового сигнала. Процедураизмерения аналогична измерению сигнала контрольногообразца (п. III), однако капилляр постоянно долженнаходится в дистиллированной воде.V.Завершение работы1. Кликнуть на иконку «Прибор» на панели главного окнапрограммы (рис.
2.7).2. Нажать кнопку «Погасить».3. Вынуть капилляр из сосуда с водой.Эти действия выполняет преподаватель:Закрыть баллон с пропаном, повернув вентиль набаллоне и кран на редукторе.Выключить компрессор.Выключить прибор кнопкой «Сеть».Завершить работу с программой, нажав на «крестик» вправом верхнем углу окна программы, после чего нажатькнопку «Да» в появившемся окне.Выключить компьютер, нажав «Пуск. Выход» в нижнемлевом углу, и только после соответствующего сообщения наэкране нажать кнопку «Power» на корпусе компьютера.Выключить питание («пилот» на каждом из приборов,затем общий рубильник).V Вопросы для самоконтроля1.Начёмоснованметодатомно-абсорбционнойспектрометрии? Какая зависимость лежит в основе метода? Чтоявляется основной характеристикой интенсивности атомногопоглощения при данной длине волны?532.
В чём заключается роль атомизатора: а) в атомноэмиссионном и б) атомно-абсорбционном методах анализах?3. При каком способе атомизации достигается наиболеевысокая чувствительность определения элементов методоматомно-абсорционной спектрометрии? Каковы достоинства инедостатки пламенных атомизаторов? Сколько процентоватомов определяемого элемента формируют аналитическийсигнал в пламенной абсорбционной спектрометрии?4.
Перечислите основные узлы пламенного атомноабсорбционного спектрометра.Какие источники излучениядают возможность получить линейчатый спектр? Как устроенылампы с полым катодом, каков принцип их работы?5. Какие горелки и пламёна используют в методе атомноабсорционной спектрометрии? Как влияет увеличениетемпературы пламени на величину аналитического сигнала?6. Как влияет ионизация атомов определяемого элемента навеличину атомного поглощения? Как можно уменьшить степеньионизации определяемого элемента?7. Какие спектральные помехи наблюдаются в методе атомноабсорбционной спектрометрии? Как их устраняют?8.
Каковы метрологические характеристики метода атомноабсорбционной спектрометрии, его достоинства и недостатки?9. Можно ли использоватьметод атомно-абсорбционнойспектрометрии для а) многоэлементного анализа; б) анализатвёрдых проб?10. Для решения каких медицинских задач можно использоватьметод атомно-абсорбционной спектрометрии? Приведитепримеры.[1]; [2]. Кн. 2. Гл.
11. С. 199-225. С. 244-252; [5]. Кн. 2.Гл. 2. С. 10-12. Гл. 4. С. 92-97; [6]. Гл. 2. С. 15-34, Гл. 6. С. 103106.Глава 3. Молекулярная абсорбционная спектроскопия вУФ и видимой областях спектра (спектрофотометрия)3.1. Общие положенияСпектрофотометрия(абсорбционнаямолекулярнаяспектроскопия) исследует сигналы в диапазоне длин волн 100–54750 нм, связанные с возбуждением электронной системымолекулы. Метод основан на избирательном поглощенииэлектромагнитного излучения однородными нерассеивающимисистемами.
Ослабление мощности монохроматического потокаизлученияприпрохождениичерезслойрастворапоглощающего вещества описывается основным закономсветопоглощения:lg(Φ0 /Φ) = A = − lgT = klc(3.1)где Ф0 и Ф – мощности потоков монохроматического излучения,падающего на слой раствора и вышедшего из него,соответственно; A – оптическая плотность; T – пропускание; k –коэффициентпоглощениявещества;l–толщинапоглощающего слоя; c – концентрация поглощающего веществав растворе.Коэффициент k зависит от природы вещества,растворителя, длины волны (частоты) излучения и имеетразмерность, обратную произведению размерностей l и c.Значение k при выбранной длине волны можно рассчитать поформуле (3.1), зная концентрацию вещества, толщинупоглощающего слоя и значение оптической плотности илипропускания при выбранной длине волны.
Абсолютнаявеличинакоэффициентапоглощенияхарактеризуетчувствительность определения вещества (S) при l =1 см:S=(dA/dc)l=1см = k.Если концентрация вещества в1растворе выражена в моль⋅л− , атолщина поглощающего слоя всм, то коэффициент поглощенияобозначаютсимволомεиназывают молярным коэффициентомпоглощения.Его11размерность – л⋅моль− ⋅см− , а(3.2)Аtgα=klα0счисленноезначениеравнооптической плотности раствора с1Рис.
3.1. Зависимость A отконцентрацией 1 моль⋅л− прис при l=const в случаетолщине поглощающего слоя 1соблюденияосновногосм. Для полос, соответствующихзакона светопоглощения.разрешенным электронным55переходам, ε принимает значение 103−105. Для сериирастворов с переменной концентрацией поглощающеговещества и l = const зависимость A = f(c) линейна при условиивыполнения основного закона светопоглощения (рис.
3.1).Критерием его выполнения является постоянство k.При соблюдении основного закона светопоглощения вшироком интервале длин волн спектры поглощения вещества вкоординатах A−λ (A−ν) имеют одинаковую форму независимо оттолщины поглощающего слоя или концентрации вещества враствореихарактеризуютсясохранениемположениямаксимумов полос поглощения при одних и тех же длинах волн(частотах). Серии кривых A=f (λ) или A=f (ν), соответствующихAc4kс1, с2, с3, с4c3c2c1λ2λ1λаλ1λ2λбРис.
3.2. Спектры поглощения растворов различной концентрации,подчиняющихсяосновномузаконусветопоглощения,вкоординатах А−λ (а) и k−λ (б); с1< с2 < с3 < с4.различным значениям c и l, будет отвечать одна кривая k=f (λ)или k=f (ν) (рис. 3.2).Вещества, имеющие интенсивные полосы поглощения(ε>103), определяют по их собственному поглощению(например, аминокислоты, аквакомплексы редко-земельныхэлементов).Приопределениивеществ,имеющихслабоинтенсивные полосы поглощения, а также веществ, необладающих собственным светопоглощением в УФ и видимойобластяхспектра,используютхимическиереакции,сопровождающиесяобразованиемилиразрушениемсветопоглощающих соединений.
Эти реакции называются56фотометрическими.Приопределениинеорганическихвеществ чащевсего используют реакции комплексообразованияс неорганическими и, особенно, с органическими реагентами.При определении органических веществ обычно прибегают креакциям синтеза интенсивно окрашенных соединений(азосоединений, полиметиновых и хинониминовых красителей ит. д.).Фотометрические реакции должны протекать быстро,избирательно, количественно: их проводят в условиях (рНраствора,концентрацииреагентов,времяреакции,температура),обеспечивающихполнотупревращенияопределяемого вещества. Кроме того, светопоглощениеобразующихсяилиразрушающихсяврезультатефотометрической реакции веществ должно подчинятьсяосновному закону светопоглощения в широком интервалеконцентраций определяемого вещества и быть постоянным вовремени.
При выборе фотометрической реакции основноевниманиеуделяюттакимхарактеристикам,какчувствительность и селективность определения.Схема любого способа фотометрического определениявключает несколько этапов:1. перевод анализируемого образца в раствор и отделение (вслучае необходимости) мешающих компонентов;2. проведение фотометрической реакции (если определяемоевеществообладаетинтенсивнымселективнымпоглощением,тонеобходимостьвпроведениифотометрической реакции отпадает);3.
измерение светопоглощения раствора, полученного врезультате проведения фотометрической реакции (илираствора анализируемого образца, если фотометрическаяреакция не проводилась); при этом фотометрируемыерастворы должны быть истинными во всем диапазонеопределяемых концентраций;4. расчетсодержанияопределяемоговеществаванализируемом образце и его метрологическая оценка.Каждый из перечисленных этапов одинаково важен, так какот правильности выполнения всех операций на том или иномэтапе и учета всех факторов, влияющих на точностьфотометрического определения, зависит конечный результат.Для измерения светопоглощения используют спектральныеприборы двух классов: фотоэлектроколориметры (с грубой57монохроматизацией светового потока, монохроматоры ⎯светофильтры, выделяющие из сплошного спектра диапазон в10 - 40 нм) и спектрофометры (с более тонкоймонохроматизацией светового потока, монохроматоры ⎯дифракционные решётки, выделяющие из сплошного спектра0,5 - 1 нм).
Спектрофотометрический метод по сравнению сфотометрическим имеет преимущества в чувствительности иточности определения, если фотометрируемое соединениеобладаетузкимиполосамипоглощения.Прифотометрировании соединений, имеющих широкополосныеспектры,спектрофотометрическийметоднеимеетпреимуществ перед фотометрическим методом.Поглощение исследуемого (стандартного, анализируемого)раствора обычно измеряют относительно раствора сравнения,поглощение которого условно принимают равным нулю. Впроцессе измерения оба раствора помещают в специальныесосуды с плоскопараллельными стенками − кюветы. Ониизготовлены из прозрачного материала − кварца (пригодногодля измерений в УФ и видимой областях спектра) или стекла(используемого при измерениях в видимой области спектра).Кюветы имеют одинаковую форму и обладают одинаковымпропусканием во всей спектральной области.Если раствор сравнения представляет собой чистыйрастворитель или так называемый контрольный раствор (т.
е.раствор, подвергнутый той же самой обработке и содержащийвсе компоненты анализируемого раствора за исключениемопределяемого вещества), то такой метод измерения называютабсолютным.Концентрацию вещества в анализируемом раствореопределяютметодамиградуировочногографикаилиограничивающих растворов, описанными в предыдущей главе.Отметим, что условия приготовления (порядок прибавленияреагентов, их количества, рН раствора и т. д.) и измерениясветопоглощения (светофильтр или длина волны, толщинакюветы) стандартных и анализируемых растворов должны бытьстрого идентичны.583.2. Анализ однокомпонентных системфотометрическим методом3.2.1.
Общие указания к выполнению практических работПривыполнениипрактическихработнеобходиморуководствоваться перечисленными ниже рекомендациями. Внимательно изучите разделы пособия, касающиесявыполняемой работы. Строго следуйте методике приготовления растворов, таккак рекомендуемые условия получения фотометрируемогосоединения (кислотность растворов, концентрации реагентов,порядок их прибавления и т. п.) оптимизированы. Приприготовлении растворов объемы стандартного раствораопределяемого вещества и анализируемых растворов следуетотмериватьсмаксимальнойточностью(бюреткой,пипеткой). Конечные объемы растворов должны бытьодинаковыми, поэтому их следует готовить в мерных колбах.Стандартные и анализируемые растворы желательно готовитьв одно время. Кюветы, предназначенные для измерения поглощениярастворов, должны быть тщательно очищены.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
