М.И. Булатов, И.П. Калинкин - Практическое руководство по фотоколориметрическим и спектрофотометрическим методам анализа (1115208), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Спектрофотометр СФ-8 (рис. 66) предназначен для регистрации спектров пропускания и излучения в диапазоне 210 — 2500 нн. Меиехрематор прибора — двойной. Предварительная меиехремзтизацил есуществляетсн призиеииым меиохрсизтерем. В основном иеиехроматере используют две сменные дифраициеивые решетки 606 штрихов,'м.и. И!ирекий диапазон работы прибора ебеспечлвеетсз сиеиныип решетками, лстечнииаии и прпеииикзми излучении. 15К В приборе используют водородную лампу низкого давления для работы в области 220 †3 им и лампу накаливания — в области 350 †25 иы.
Приемниками излучения служат сурьмяно-цезпевый фотоумножитель и фото- сопротивление РЬЗ для работы в ближней инфракрасной области спектра. Результаты измерения регистрируются па специальном бланке. Спектрофотометр СФ-9. Спектрофотометр СФ-9 (рис. 67) предназначен для автоматической записи спектров пропускания (оптической плотности) твердых и жидких веществ при комнатной температуре, а также твердых веществ при температуре жидкого гелия в естественном и поляризованном свете. В спектрофотометре СФ-9 применен двойной монохроматор. В предварительном монохроматоре диспергирующим элементом служит призма из кварцевого стекла; в основном монохроматоре — две сменные дифракционные решетки 600 штрихав!льл. Характеристики дифракчиаикых ргшгьпэк: решетка «Ф» 186 — 1020 600 решетка «К» 1000 — 2500 600 рабочий днапавоп, кл число штрихов на 1 ыл Истачиики и»ау«вник сплашиагг спектра: для 186 — 320 им....
дейтериовая лампа ДДС-ЗО или ксеноновая лампа ДКС-150 лампа накаливания ОП-ЗЗ-О,З для 320 — 2500 им Приемники энергии: . Фотоумножитель ФЭУ-39А . фотоумножитель ФЭУ-62 . фотосопротивдение ФСВ-16АЦ для 186 — 650 игг . для 650 †10 иг» для 1000 †25 иы Рггистраиих праизвадшьск па одно- Пределы регистрации пропускания . Веспроизводимость регистрации поолуспавия Пределы регистрации оптической плотности Размеры рабочей части блавка Скорость движения бланка и двуххучгвай схемам: 0 — 100% я 0 10»й« 0,5«сг 0 — 1иΠ— 2 510 Х 200 мл !2, 16, 8, 4 и 2 г»м/мин Скорость рагвврпки спектра: прн работе в ! порядке......,,, 128, 32, 8, 2 и 0,5 км, мик .прн работе во 1! порядке........ 64, 16, 4, 1 и 0,25 ны'мии Работа 1 спкктроюотомктричвскок опркдклвник клдмия с помОщью диэтилдитиОИАРБАминАтА ИАтрия»1132! 154 Определение микроколичеств кадмия основано на поглощении света в ультрафиолетовой области спектра (рис, 66) диэтилдитиекарбаминатом кадмия, растворенным в хлороформе, Максимум поглощения карбаминатным комплексом (е = 3,27 ° 103) наблюдается при )ь = 262 нм.
0 глй гвй гвв вов. 1»нм Рис. 68. Спектры поглощения дизтилдптиокарбамината кадмия в хлороформе: 1 — 1,01. Ю- ° М кгд «кд г — 2,03 10-»К» кадыка;. г — 3,03 10-"й кадыка. Реактивы Д~ тиа ььтивкарйаы«ьсат ~»атрид. Растворяют 1 г реактива в дистиллированной ВОЛе, содержащей 1 мл ьч Н«ОН, доводят объем до 500 ла раствором гидроокиси аммония (1: 100).
Раствор пригоден для работы в течение нескольких д'ьей и дочжед храннться в посуде из темного стекла. Стандартный раствор кадмия, содержащий 0,2 мг кадмия в 1 мх. Навеску 0.2 г растворяют в смеси кислот НС1 и Н1ЧО» и упаривают почти досуха. Затеы проводят трехкратное упарнванне с 5 — 10 мл конц. раствора НС! для полного удаления азотной кислоты. По окончании упаривания к солевому остаткУ добавляют 0,5 — 1 ма 10»с» раствора НС1 и разбавляют водой до 1 л в мерной !г гнтрат-тартраткий маскирующий раствор. Растворяют 100 и 100 г г цитрата калия г тартрата калия в дистиллированной воде и разбавляют до 1 х.
Альиаиийь»ый йуфсрпый раствор. Добавляют 3 г ИН С1 и 200 28«' мл .» раствора КН«ОН к дистиллированной воде и разбавляют до 1 л. 155 В ы п о л н е н и е р а б о т ы Раствор, содержащий примерно 0,01 — 0,1 мг кадмия, переносят в делительную воронку, добавлякьт 10 жл цитрат-тартратного раствора, 10 .мл буферного раствора. 5 ггл 0,2гсэ раствора диэтилдитиокарбамината натрия, встряхивают. и оставлягот стоять на несколько минут, Затем добавляют 25 лгл. хлороформа и содержимое делительной воронки энергично встряхпвают в течение 1 лгин, Переносят хлороформпый экстракт в мерную колбу емкостью 50мл, 23 Повторяют экстракцию водного раствора но- 3 вой порцией хлороформа (15 мл); переносят его в ту же мерную колбу, добавляют в нее ов чистый хлороформ до метни и все содержимое перемешивают.
Параллельно проводят холостой опыт (все г указанные операции, но вместо исследуемого раствора берут такой же объем дистиллированной воды), Хлороформные экстракты холо- 0»" стого опыта в области 240 — 300 нм имеют оптические плотности 0,01 — 0,1. Поэтому оптические плотности исследуемых растворов изме- уг ряют при 10 =- 262 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см по отношению к холостой пробе, либо оптическую плотность холостого опыта вычитают из оптической плотности исследуемого раствора — когда в качестве эталона используют чистый хлороформ или дистиллированную воду. Неизвестную концентрацию рассчитывают В по формуле С = — или находят из предварительно построенного калибровочного графика.
Катионы многих тяжелых металлов, дающие с диэтилдитиокарбампнатом натрия комплексные соединения, препятствуют определению кадмия этим способом, Работа 2 СОВМЕСТНОЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕДИ, КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ С ДИЭТИЛДИТИОКАРБАМИНАТОМ НАТРИЯ )2ЕЕ) Л Ц, 10 'ицгвкп 1 720 3 910 35 210 се(ввх), *се)ввх), Нри 436 нл», . 12850 2260 » 367 км ... 1260 14340 » 328 км ...
2 230 21 820 Если производится совместное определение всех трех катионов, то оптическая плотность исследуемого раствора измеряется при 436, 367 и 328 нм и содержание меди, кобальта и никеля определяется нз системы уравнений (48). Когда в растворе присутствуют два катиона, то оптическую плотность измеряют при двух длинах волн и концентрацию обоих катионов рассчитывают из системы уравнений (50). Спектрофотометрический анализ одного компонента при Х„, может быть выполнен любым пз способов, описанных на стр, 140 Выполнение работы, Берут 5 — 50мл исследуемого раствора, содержащего 10 — 50 мкг меди, 10 — 50 мкг кобальта и * Кроме указавпых не~аллое, сдиотилдитиокарбамииатои натрия в водных з+ Р з+ растворах образуют осадки многие другие металлы, например: Ре , Ре Н)з+, Сп'+, Хпз+, Нд'", 8пз» и т.
дЛ карбамиваты этих металлов также переходят в слой хлороформа и могут мешать определению ИН+, Соз», Сиз+ 12001. 156 Спектрофотометрическое определение меди, кобальта и никеля при их совместном присутствии основано на различном светопогло- щеннн их днэтилдитиокарбаминатов е .10Э при 436, 367 и 328 нм, 40 Осажденные нз водных растворов диэтплдитнокарбампнаты никеля, кобальта и меди хорошо экстра- 30 гнруются хлороформом и четырех- хлористым углеродом е.
Спектры поглощения их в хлороформе пока\ заны на рис, 69, Максимумы поглощения излучения диэтилдитиокарбаминатом меди наблюдаются при 300 и 436 нм, Диэтплдптиокарбаминат кобальта имеет два пика: один прп гпг 350 4ОС 45о боб 367 нл» И ВтОрОй При 321 нм. У ди- А,нм этилдитиокарбамината никеля один Рис. 69. Спектры поглощения максимум поглощения находится при диетилдитиоиарбамипатов меди 328 нм, а второй при 393 нм, Нап(кРивав 7), кобальта (иРивав 2) более воспроизводимые результаты п и совместном определении трех хлористом углероде. ПРИ элементов наблюдаются при следующих длинах волн; 436, 367 и 328 нм.
Для этих длин волн ниже приведены значения молярных коэффициентов погашения: 5 — 50 мкг никеля, переносят в делительную воронку объемом 100— 150 мл и вносят такой же объем дистиллированной воды в другую делительную воронку, для проведения холостого (слепого) опыта. К обоим растворам добавляют по 2 капли индикатора фенолового красного и по 4 мл 4% раствора ХазР201.
Если раствор недостаточно щелочной, то добавляют ХН»ОН до изменения цвета окраски индикатора. Затем прибавляют по 1 мл 35% лимонной кислоты и втН4ОН (до щелочной реакции). Если образуется осадок, то лимонной кислоты и ХН4ОН прибавляют до тех пор, пока раствор не станет прозрачным, после чего в обе воронки вводят по 2 мл 0,1% раствора диэтилдитиокарбамината натрия и по 4 мл четыреххлористого углерода. Растворы энергично встряхивают в течение 2 мнн и органический слой сливают в мерные колбы емкостью 25 мл, а экстракцию повторяют еще 3 — 4 раза, используя каждый раз по 4 мл четыреххлористого углерода. Объединенные экстракты разбавляют четыреххлористым углеродом до метки и измеряют оптическую плотность растворов на одном из спектрофотометров: СФ-4, СФ-4А, СФД-2 в кюветах толщиной 1,0 см при 436, 367 и 328 нм (в случае анализа смеси Сп", Со'+ и Х)з"), используя холостую пробу в качестве раствора сравнения.
Содержание Сна+, Со'" и )т)12+ рассчитывают по приведенным выше формулам, Реактивы НазР201 10Н,О, х. ч., 4% раствор, приготовленный ва дважды дистиллированйой воде. Лимонная кислота, х. ч., 35% раствор, приготовленный на дважды дистиллированной воде. Дизтиядитиокарбамикат натрия, 0,1% водный раствор. Удаление примесей иг него производят еистрагироваиием несколькими порцивяи СС)4, пока органический слой не станет бесцветным. КН40Н, получают иасыщениеы дважды дистиллированной воды газообразным КНз.