Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 76
Текст из файла (страница 76)
4. Включают атомно-абсорбционный спсктромстр, устанавливают лампу с полым катодом для определения магния в соответствующие параметры прибора, ,5. Вводят в пламя аэрозоли растворов образцов сравнения в порядке возрастания в ннх концентрации фосфат-нона н зашгсывают величины атомного поглощения, А. По результатам фотометрированвя строят график зависимости величины оптической плотности Аи, от концентрации фас фат-иона сто,*- мкг/мл. По графику устанавливают интервал концентрация фосфатнона, при котором величина поглощенна линии магния наименьшая. 6. Для определении магния в анализируемом растворе готовят три серии образцов сравнения: 1 — образны сравнения, содержацис 10, 20, 30 н 40 мкг/мл магнии; П вЂ” образцы сравнения, содержащие 10, 20, ЗО и 40 мкг/мл магния и 20 мкг/мл фосфат-иона в каждом образце сравнения; П1 — образцы сравнения, содержащие 10„20, ЗО н 40 мкг/мл магния, 20 мкг/мл фосфат-иона н 20 мкг/мл стронция в каждом образце сравнс- 7.
Полученный в мерной колбе анализируемый раствор содержит магний неизвестной концентрации и фосфат-ион. В нсе вводят такой объем стандартного раствора стронция с концентрацией 1 мг/мл, чтобы после разбавления до метки концентрация стронция в колбе составляла 20 мкг/мл. 8. Растворы трех серий образцов сравнения в мерных колбах н анализируемый раствор разбавляют до метки дистиллировавной водой, тщательно перемешивают н фотомстрнруют при одинаковых параметрах прибора и распылвтсльной системы. 393 9. Для каждой серии образцов сравнения строят гр ные графики в координатах Аи,-си, (мкг/мл). Совп сближение) градуировочных графиков для 1 и П1 сер сравнения указывают на устранение (или уменьшени фосфат-иопа на величину атомного поглощения магии дении стронция.
1 тата ют о руем адуировочадение (или ий образцов е) влияния я при вве- О. По градуировочному графику, построенному по резульм фотометрирования П1 серии образцов сравнения, опредет концентрапию магния в анализируемом растворе. Вычислятносительную погрешность определения магния в анализиом растворе по градуировочному графику для П серии. Работа 17 Определеиие свинца н никеля в медио-цвиковых сплавах Атомно-абсорбционный аиализ, и достаточно точным, мо за сложных многокомпонентных лавы на основе меди.
Зти сплавы элементов, интервал конпентрац л 10 '-40%). При определении ют комбинированные методы— ентрирование одного или группы ре деление В данной работе предлагается мет определения 0,5 — 2% свинца мпонентных медпоцинковых спл ентрирования с использованием х.
ного рехко конц возду Реагенты и аппаратура Стандартный раствор нит 1,0 мг/мл свинца, Стандартный раствор хлор 1,0 мг/мл пикеля. Пламенный атомно-абсорбци Лампы с полым катодом для о рата свинца, содержащий ида никеля, содержапшй онный снектрометр. пределения свинца и пикеля. Выполнение определения. Из стандартного раствора, содержащего определяемьп4 элемент (свинец или никель) готовят образцы сравнения, содержащие свинец (или никель) — 100, 200, 300 и 400 мкг/мл.
Для этого в четыре мерные колбы вместимостью 25,0 мл вводят рассчитанные объемы стандартного раствора определя- зм рессиым авали ся сп ство рок ( меня конц их оп будучи селективным, зксп- '::.",:!'.. жет быть использован для объектов. К ним относязсодержат большое количеий которых достаточно пщмалых концентраций припроводят предварительное элементов и последующее одика атомно-абсорбциоии 13 — 18% никеля в четыавах без предварительного пламени бытовой газ— емого элемента и разбавляют до метки дистиллированной водой. Берут две навески.
для определения свинца по 500 мг, для определения никеля — по 100 мг, Навески определяемого элемента помещают в два стакана, приливают по 5 — 7 мл азотной кисло- ты (1: 3) в каждый стакан, накрывают часовым стеклом. После растворения проб в стаканы добавляют по 10 мл дистиллированной воды и растворы количественно переносят в две мерные колбы вместимостью 25,0 мл, обмывая стаканы небольшими порциями дистиллированной воды и переноси их в соответствующую мерную колбу. Содержимое колб доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Включают прибор, устанавливают лампу с полым катодом для определения свинца (или пикеля) и необходимые парамет- ры: ток питания лампы, напряжение фотоумножителя, коэффициент усиле~ия фототока, длину волны линии определяемого элемента. После промывания распылителя и горелки дистиллированной водой распыляют в пламя анализируемые растворы и измеряют атомное поглощение. При введении в пламя анализируемых растворов регистрируют не менее 10 показаний величины опти- ческой плотности. По градуировочному графику опредешпот концентрации (мкг/мл) свинпа (или никеля) в двух параллельных анализируемых растворах. Проводят статистическую обработку результатов. Найденные величины концентраций определяемого элемента представляют с указанием доверительного интервала.
По найденной концентрации свинца (или никеля) в мкг/мл рассчитывают его концентрацию в анализируемом сплаве, в %. 7.4. АБСОРБЦИОННАЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА) В УФ И ВИДИМОЙ ОБЛАСТИ Аналитическая абсорбционная молекулярная спектроскопия в УФ и видимой области исследует сигналы в диапазоне длин волн 100 — 750 нм, связанные с возбуждением электронной системы молекулы. В зависимости от типов абсорбционных спектральных приборов, используемых для регистрации указанных сигналов, различают фотометрический и спектрофотометрический методы. Их сравнительная характеристика приведена в табл.
7.10. Оба метода объединяют в одиу группу фотометрических методов анализа. 395 Таблица 7ЛО. !Ветамесречеееее методы ееелезе 7.4Л. ЗАКОНЫ НОГЛОЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГЗЗИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Ослабление мощности монохроматического потока излучения при прохождении через слой раствора поглощающего вещества описывается основным законом светопоглощення: (7.21) 1ЕФе(Ф А — 1Е Т (с(с, где Фе и Ф вЂ” мощности потоков монохроматического излучения, падающего на слой раствора и вышедшего из него; соответственно; А — оптическая плотность; Т вЂ” пропускание; Й вЂ” коэффициент поглощения вещества; 1 — толщина слоя; с — концентрация поглощающего вещества в растворе.
Коэффициент (с зависит от природы вещества, растворителя, длины волны (частоты) излучения и имеет размерность, обратную произведению размерностей! и с. Значение (с при выбранной длине волны можно рассчитать по формуле (7.21), зная юнцентрацию вещества, толщину поглощающего слоя и значение оптической плотности или пропускания при выбранной длине волны. Абсолютная величина коэффипиента поглощения характеризует чувствительность определения вещества о" при 1= 1 см: (7.22) ,9= (!(А(Ас)! ! (с. Однако расчет по формуле (7.21) не всегда дает представление об истинном значении коэффициента поглощения.
Это связано с тем, что для его получения необходимо соблюдение ряда условий: 39б — поглощаемое излучение строго' монохроматично; — пучок монохроматических лучей, проходящих через рас-. твор, плоскопараллелен; — раствор поглощающего вещества представляет собой гомогенную нерассеивающую изотропную среду; — при данной длине волны (частоте) поглощает толью один тип частиц вещества, а растворитель прозрачен; — заселенность возбужденных энергетических уровней частиц при поглощении монохроматического светового потока незначительна; — поглощающие частицы равномерно заполняют световой поток; — в растворе не протекают побочные химические реакции, изменяющие юнцентрацию поглощающих частиц; — поглошающие частицы не взаимодействуют между собой; — на поглощающие частицы не оказывают влияния ни растворитель, ни ионная сила раствора; — концентрации поглощающих частиц в растворе точно известна.
На практике такие условия выполняются не всегда. Поэтому чаще всего по формуле (7.21) вычисляют некоторую усредненную величину (с. Если концентрация вещества в растворе выражена в моль л ', а толщина поглощающего слоя в см, то коэффипиент поглощения обозначают символом а и называют молярным коэффициентом поглощения. Его размерность — л моль 'см ', а численное значение равно оптической плотности раствора с концентрацией 1 моль л ' при толщине поглощающего слоя 1 см.
Для полос, соответствующих разрешенным электронным переходам, а принимает значение 103 — 10'. Концентрацию растворов веществ с неизвестными молярными массами обычно выражают в массовых долях. Если массовую долю измеряют в процентах, а толщину поглощающего слоя в см, то в этом случае коэффицвинт поглощения обозначают символом Е!и и называют удельным коэффициентом поглощения. Последний численно равен оптической плотности 1%-ного раствора при 1ее1 см. Для серии растворов с переменной конпентрацией поглощающего вещества и (=сопаг зависимость А=((с) линейна прн условии выполнения основного закона светопоглощения (рис. 7.14). Критерием его выполнения является постоянство (с.
Непостоянство (с свидетельствует о том, что основной закон светопоглощенвя не выполняется. В этом случае зависимость А=('(с) искривляется (рис. 7.14). 397 ввющими некоторый конечный интервал длин волн ЛЛ (частот л, о ~Ь), а не с идеально монохроматической волной Л (частотой т), Работа с немонохроматическими пучками приводит к отрипательным отклонениям от основного закона светопоглощенищ Наиболее часто инструментальные причины проявляются при работе на фотометрах.
Химические причины обусловлены изменением числа погло- а Рнс. 7.15. Спектры поглощенна растворов разлетной конпевтрадвн, подчвнлющвхсл основному закону сзстопоглощевил, в коордвнатах А-3 (а) н к-Л (б); с,<сз<сз<ес щвющих частиц вещества вследствие протекающих в растворе реакций протолиза, комплексообразования, окисления — восстановления и осадкообразования. Вызванные ими отклонения от основного закона светопоглощения могут быль как положительпыми, так и отрицательными и служат основой для изучения состояния веществ и равновесий в растворах. При соблюдении основного закона светопоглощения в широком интервале длин волн спектры поглощения вещества в координатах А-1(А-р) имеют одинаковую форму независимо от толщины поглощающего слоя или концентрации вещества в растворе и характеризуются сохранением положения максимумов полос поглощения при одних и тех же длинах волн (частотах), Серии кривых А=у(1) или А ~(т), соответствующих различным значениям с и 1, будет отвечать одна кривая )г=("(л) илн 7г=Дт) (рис, 7.15).
В случае неподчинения основному закону светопоглощения кривые (г=/(Л) или 7с = 7(т) для растворов одного и того же вещества различной концентрации обычно не совпадают (рис. 7.1'6). с б в Рве. 7ла. Зависимость А от с прн 1 сщм( в случае соолюдевнл основного закона светопоглощеввв (7), полонвтельвых (2) в отрвпательных (3) откловсннах от него Причины, вызывающие отклонения от основного закона светопоглощения, можно разделить на инструментальные и химические. Инструментальные связаны с тем, что при измерениях пра-:,';:::;:, ктически всегда имеют дело '',.;;- с потоками излучения, охваты- Важным дополнением к основному закону светопоглоп(епия является закон аддитивности оптических плотностей.