Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (задачи и вопросы) (1110138), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Длл определеива содериавив одного кэ комповевтоа техаологическсй смеси, используемой дла промышлеавого сивтеэа оргаввческого продукта, измерили поглощевве стандартных смасей с изаествым содериавием определлемога компов»ига а УФ-области спектра а кювете с 1=1,00 мм. Результаты измереииа приеелеаы ы % 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Т, % 63,0 61,5 53,5 50,0 48,5 44,0 38,5 37,0 Какую ипформацию моиво получать вз прваедевиь»х даваых? Какие характеристик г моиво рассчитать? Ревилле.
1. Построив по зксперимевтальвым данным зависимость А от аЪ % (рвс. 9.36), моиво сделать вывод о подчввевии смесей освоавому закову светопоглощевиа ео всем диапазоне концентраций исследуемого комповевта. 2. Уравнение ливии регрессии дла этой зависимости вида А=ее+а»с> имеет параметры: 314 ас 0157, з(вс)=79 1О з, 2зас=<(Р=095~ 6)з (ас) 245.79,10-з 19.10-з. в~=00691 з(аД 40'10 з,ба~=я(Р=095 3 6)з(а~) 245.40.10-з 98.10-з. ас=0157кООП. аз 007к001- Отличие коэффициента ес от нуля указывает ва то, что црв аналитической длине волны помимо определяемого поглощают и другие компоненты смеси.
3. Чуаставтелъность опрелелеииа компонента в технологической смеси мокко охарактеризовать коэффициентом чувствительности: Я=ЙА1дгс=аз=007+001 (%) '. Удельный коэффициент поглощенна длл определаемого компонента в этих услоаивх составляет Е,'и =(сз+Ла1)11(см)=(0 07 ~0 01)/01=0 7~0,1 (%) ' см '. Пример 3. Иовы Со(21) образуют с натрозо-Р-солью э ацетатвом буферном растворе (рН 5,20) комплекс сосгээа Со ).з. Рассчитайте малярный коэффициент поглощенна комплекса по следующим данным: Рпаелне. Для юмплекса состава М: 1.=1: л из выражеввй материального баланса имеем: (М) см — (а(Х.„), (Ц л(см-(М$.я)). Подставим соотююывиа (9.64) в выравенне константы устойчваоспс 0,5 0.4 03 0.2 0,1 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 %(масс.) Рве. 9.36.
Зависимость оптической плотности определяемого компонента от его концентрации в технологической смеси 315 (9.65) [МЦЦ л (см — (МЕн) .. 1Яь.~ ем=(М)ч,)+ /— л /)„ (9.66) 1 1 „+,/ /' 1 + Отрезок, отсекаемый прямой на оси ордвват, равен Це. Длк иалондевия моляриого коэффициента поглощеввя комплекса Союз, всполь- 1 зуя лавные, приведенные в таблице, рассчитываем значевиа 1/е и ==- ~/лз 1 Г 1 и строим графвк зависимости -= == (рве. ;-Г1,. /Аз/ 3 !о" 9.37).
Из графика накодвм, что отрезок, отсекаемый на оси ордвнат, равен 1,67 10 ~. Отсюда с=5,35 10з. Пример 4. Константа диссоциации кислоты НА равна йя= 1,00. 10 ~. При длвве волны 2 молярный коэффициент поглощевия ионизвроваииой формы са- — — 2%, а молекуларвая форма НА ие поглощает. При указанной длине волны в /=1,00 см рассчитаите: 1) оптвческую плотность 0,1000 М раствора НА; 2) оптическую плотность 0„0100 М раствора НА. Вычислите величину относительного отклонения от оснаяиого закова светопоглошеяия при десятикратном разбаююнии 0,1000 М рас.
тяора НА. Решение. 1) Для 0,1000 М НА к<0,05, Рис. 937. Определение коэффициента малярного поглощения комплекса Со(П!) с иитрозо-Р-солью 316 Умионнв обе части равенства (9.66) на 1/5 и заменен выражение !см/2, ва 1/е ! и 1(МЗчД/л на 1/е, получвм уравнение прямой в координатах !/е— к+ 3 ~ и [гг ] ~М,с=ч/1 ОО 1О е 01000=316 10 з М. А= Л-1[Л-) 250 Ца)0 3,16.10-з-0,790 2) Дла 0,0100 М НА а>0,05, [А ]э+1,00.10 ~[А ] — 1,00 10 е О; — 1,00 10 е+„/1,00 10 е+4" 1,00'10 е [А 1 9,51'10 *Мг 2 А=ел-1[А )=250'1,000 951.10 ~ 0238.
ОАе — Ае д 100%, Ае (9.68) где 9 — степень разбавление раствора; Ар и Ас — оптические плотности разбавленного н исходного распюроа, соответственно. Подстазлаа полученные значевнв в формулу (9.68), находам 10 0,238 — 0,790 — 100 201%. 0,790 Значение д указывает ва полоивтельвый характер отклонении от основного закова свето поглощевиа. Пример 5. В пропессе зкстракцаи хлорофилла иэ растений двзтилоаым эфиргы получено четыре раствора невзаествой концентрации, оптические плотноств которых при шгги длвнах волн дла кювет с 1= 1,00 см приведены а таблвце: Солеривтся ли а этих растворах одно и то ие вещество? Рещение. У однокомпонеитаых систем спектры поглощенаа любых двух растворов в координатах 18 А — 2 сдвинуты друг относительно друга по оси ордвнат на посгоанную аелачнву: 68=18А — 18А1=18с — 189.
О таблице приведены значевиа 18А„рассчитанные из результатов лзмсрева: 317 Велачвну относительного отклонении от основного закова саетопоглопювва д рас- счаттаааем иак На рве. 9.30 приведены зиачевиа Лэь отвечающие сосццввм РаствоРам. Иэ Рисувка вицво, что зриаые 1 — 3 сдвииугы друг отиосвтельио друга ва пастокввую величину и, следовательво, поливы совпадать прв валоисвви.
Зто угазызает ва присутствие в растворах только одного поглогцающего вещества, т.е. овв авлзютса олиокомповеатвымв. В четвертом растворе, вероатво, присутствует второй коьэпоивэт, заметно поглопиющвй в длвввоаолиовой области. Длк подтеери2юввк этой пшотеэы рассчитаем отиошевиа оптических плотво- стейА /А,А /А,А /А,А /А 566 ВВ ЗП 645 642 Эи 642 546 В случае одиокоьэповеитиой системы отвошевве оптическвх плотвостей одного в того ие раствора при любых двух задавиых дливах волн ие зависит от ковцевтрации. Это иаблюдаетск длк растворов 1 — 3.
Длк четвертого раствора отвошевик 642 460 642 546 А /А и А /А эаметво отличаютсв от соответствующих звачевий дла первьп х,нм 650 550 О 4Ь 44=!В А 4-46А4 -0,4 4ь и=46 Аэ- 644 -О,б д п=42А2-4642 Рве. ЯЗВ. Проверка экстрактов хаорсфилэа иа одвокомповевтвость зи трек растворов. Таким образом, и зги данные указывают на присутствве в четвертом растворе второго компонента, отсугствунвцего в растворах 1 — 3. Прямер 6. Рассчитайте относвтельную погрешность определения концентрации методом молекулярной абсорбционвой спектроскопии а условиях оптимального ревжма намерения поглощения, если: а) абсозпатная погрешность взмереная пропускавия постоянна и состаелает 0,5%„ 6) коэффициент поглощеаиа определен с относительной погрешностью 1%; в) измерение поглощения провошгг в кюветах с 1 10„00~ 0,01 мм.
Реигение. Относительная погрешвосгь определения ковцеатрацви методом молекулярной абсорбционной спектроскопвв аычислается по формуле (9.42). Поскольку погрешность ЬТ постоянна, в соответствии с формулой Туаймеаа — Лотиана 1см формулу (9.43)) Асаг 0 434. Там 36,8% и ЛА 0,4346 Т 0,434'0,005 0,14. А АТ 0434'0,368 Полставлаа полученное значение а формулу (9.42) в учитывая погрепшоста измерения козффацвевта поглощенна и толщины поглощаввцего сши, окончательно получаем Ьс — 0014+0,01+0,001 0,025 (2,5%).
е Пример 7. Для опрелеленна содерзгавия нитрат- и нитрат-вонов в водном растворе измерили оптические шютвости стандартных растворов Коз и К)чОз при 302 и 355 вм а кварцевых кюветах с 1=1,000 см и цолучвли следунацве результаты: Рассчитайте ковцегпрации нитрат- в аитрат-ионов в аналазвруемом растворе, если ип эы при измерении его в тех не услоаиах А = 1,055; А = 0,805. Решенье.
При Л 355 вм поглощает только ввтрит-иов, коицеатрацвю которого 355 в аиализвруемом растворе находим нз градувровочного графика А =Ясно,-) ва рис. 9.39, гс оно,-=1,6 мг(мл. При 2=302 вм поглощает как шпрвт-, так и ватрат-ион. Пользуясь гралувровочвым графвхом А =У(оно„-) ва рвс. 9.39, я в учитывая, что оптическая пчотность смеси Анзсоз — =1,055, находам парцаальиую оптическую плотность но,-+но, = нитрат-иова: Концевтрашпо нитрат-иона а анализируемом растворе находим из градувровочного вп графика А =5'(оно, ) аа рис.
9.39, 6: сно, 6,2 мг/ма. Пример 8. Присутствующие а неочюценном препарате антибиотика септацндиаа првмеси хараатеризуютса вблизи полосы септацадвна лянейвым поглощением от 319 Л=355ни 1„0 0.805 0,5 Л=302 нм 0,320 0 0,5 Лхп 1,0 1,5 смрмг/мл 0,735 0,5 1 3 5 7 сне .мг/нл 0 Э Рвс. 9З9. Градуировочные графики для опрелелевия ионов )чО х (а) и УчО з (0) в водных растворах Рассчитайте массовую долю (%) септацидина в неочвщенном препарате. Решение. для нахондепня массовой долю септацидява в неочищенном препарате воспользуемся трехвозновым методом )см.
формулу (9.55)). В качестве аназитичес- 320 длины волны. Для определенна содерианив септацидипа в неочищенном препарате првгатоввли 2,50 1О х%-ный стандартный раствор антибиотика в метаноле. Изме- рили поглощение неочвщеиного н стандартного растворов септацидина в метаноле в кюветах с 1= 1,00 см при деватн длинах воли: киг аыбе)юм слелующие ллииы волн-' Лз =250 вм; Лз 265 вм (максвмум полосы поглощевил септацидива)1 Лз 280 вм. По результатам измеревиа оптических плотностей при указаввых длинах лели сзхплвртвого раствора септацидвиа, рассчатыааем козффициевты удельного поглощевив: 0,462 Е'м(4=250 ам) — — =184,8; 2 50.10-з.)00 0,766 Езз~'(Лз=265 вм)= =306,4; 2,50'10 3 1,00 0,130 Е~ш(Лз = 280 вм) = — — — — 76,0; 2,50'10 з'1,00 2А — А — А 2'0,815 — 0,6П вЂ” 0,344 2[24~~'(Лз) ЕЙ(Лз) ЕЙ(Лз)) 2 306,4 — 184,8 — 76,0 Пример 9.
Ниве првзедевы результаты измерений оптической пдотвости е кюаете с 1=1,00 см прв длине волны Л длк серва растворов, содериащих постокаиые количества металла см = 3,70 10 " М и перемеввые количества лвгаида )л Какую информацию и каким образом макло извлечь вз првзедеввых результаюи7 Решение. Экспервмевтальщле даввые заплюем в зиле таблицы: 11429 Построим график зазвсвмоста оптической плотности ст малярного соотношения компоаеатоа ес/см (рис.
9.40). Точка пересечения касательных, проведенных к наклонному н горизонтальному участкам кривой насыщения, указывает на образоаааве компаекса состава М1,. Так как горизонтальный участок кривой васыщенвл соответствует прахтичыив полному саязыванвю а комплекс иова металла, то из экспериментальньи данных в рис. 9.40 моино рассчитать малярный коэффэщвент поглощения образующегося комплекса при длине волны А А 0,500 е = — =1„35'10~ л/(моль см).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
