В.М. Пешкова, М.И. Громова - Методы абсорбционной спектроскопии в аналитической химии (1115214), страница 4
Текст из файла (страница 4)
л111 =- — ал(, (к 2) ."-': "' где а — коэффициент поглощении среды. Следовательно, наблюдается относительное ослабление потока излучения при прохождении его через каждый тонкий слой однородного раствора вещества. Интегрп-Г"- руя уравнение (1.2) от 1, до 1, по всей толщине слоя, получим (а — 1о 1~= — а1, (! 4) или в экспоненциальной форме 1и= 1гг (к 3) При переходе к десятичным логарифмам, уравнение (1.5) принимает вид 1с = 1о' (0 (( в) а=2,3023л, в=0,43%а, где я — коэффициент поглощения — величина, обратная толщине слоя, которая необходима для ослабления в десять раз интенсивности первоначального падающего излучения.
Если й =- Чь то 91о ~зо. Второй закон поглощения электромагнитного излучения установлен Бером в 1852 г. (4), !5) и выражает'связь, между интенсивностью монохроматического потока и концентрацией вещества в поглощаю. щем растворе: поглоп(ение потока влвкйтроМагнитного излучгния прямо пропирционально ' числу достиг) поглои(п)оп(гго вещество, через которое проходшп поток етого излучения. Следовательно, й = ее, где а — коэффициент пропорциональности, Объединенный закон Бугера — Ламберта — Бера вырюкается ураннением ,1 1 Ю вЂ” ем или 1г ~К вЂ” - =-е(г 11 11ельееп1иу )я — называют Оевяпчсскоб плотлносл1ью потлонтающето 1е Га Вещества и Обозначают буквОй А: ой А = 1я — — -- е1с. л(2 ~~ -у — (1.
9) Отношение интенсивности монохромнческОГО потока излучении, проп2ед121ето через исследуемый объект, к интенсивности первоначаль- А,Т Ф Ал Ат А, с,' се с се сз' сл С Рнс. о. Зависимость оптическон влотиости от концентрации веп2ества в растворе: 2 — заков саалюлаеееа; 2 — закон ае со. алюааетеа Рис. 4. Зависимость оптической плотности и пропусканнн от клины виним НОГО потока излучения назыВается ппозрйчнослчькз, или пропдскйнпвм расллвора„и обозначается буквой Т: 12 Т =.— ' = 1О™, (1.
10) Уа РЕЛИе1ИНЗ Т, Отисесииая К тОЛщИНЕ СЛОИ 1СМ, Навмаастея КОЭффи21пвнл2ол2 иропускамил. ' Оптическая плотность А и пропускание (прозрачность) Т связаны уравнением А= — 1Н Т, (1 . 1 1) Обычно Т выражают в проатентах, тогда .1 А= — 1П вЂ” ИЮ=-2 — 1д Т. Т Величины А и Т зависят От ДЛИНЫ ВОЛНЫ и НОНПЕИТРВПН1В'ввтцвства в растворе (рис. 4 и 5). При под~инении распюров закону потлощения наблюдаетсЯ п(2ЯПОлиней1ГЗЯ зависимость Оптнчсской плотнОсти от , концентрации вещества в рве~воре при постоянном значении (см, рис.
5). Зта пропорциональность строто соблюдается только для ,монохроыатнческих излучелий. Линейная зависимость между величинами, характеризующими 'процесс поглощенна излучения (А„)и Т), и концентрацией вещества в растворе или толщиной поглощающего слоя может быть получена только при постоянном значении коэффициента погаитения е. Как видно из уравнения (1.9), е не зависит от с н 1 н характеризует степень поглощения электромагнитного излучении каким-либо веществом.
Степень поглощения неодинакова при различных длинах волн и зависимость величины, характеризующей поглощение (А, е, 1ИА, 1пе), ':.."„, от длины волны (Х), частоты (ч) или волнового числа (ъ) можно изобразить спектральной кривой поглощения. Не существует единой свете- д '-мы построеняя кривых спектров поглощения. с, Рабочие графики для выяснения ст влияния различных факторов иа спектр поглощения обычно вычерчи- ) вают в координатах А — Х. Спектры поглощения в координатах А — Х ! имеют одну и ту же форму незави- ! симо от толщины слоя раствора нли концентрации вещества в растворе (рис. 6) и характеризуются сохранением положения максимума при од- л.~ л ной и той же длине волны.
Спектры поглощения бодее оправ- Рис. 6. Зависимость оптической плотности от длины волны для ряданно Представлять в коордИнатах да растаороа одное и о асс е — Х е — т. Такого рода спектры не соединения различной нонцеитра- 9 сь требуют дополнительных данных о цны (с! См)са)ст 'ст) концентрации с и толщине 1 поглощающего раствора. При построении спектра поглощения в координатах е — т полосы поглощения оказываются более симметричными.
Закон аддитивности — важное дополнение к закону Бугера— Ламберта — Бера. Сущностью закона аддитивности является независимость поглощения индивидуального вги(асима от наличия других веществ, обладаюи(их собствгнносн поеващгниеи, иди индифгргнтных к вдгктродаагнитнаиу излучению. Таким образом, при данной длине волны оптическая плотность смеси компонентов, не взаимодействующих между собой„равна сумме оптйческих плотностей отдельных компонентов при той же длине волны: (1.
14) А — Хаг1сы Уравнение закона а)щитнвностн положеко в основу метода анализа многокомпонентных систем. В методах абсорбцнонной спектроскопии (спектрофотометрии) не измеряют абсолютных значений 1, и 1ь Для оценки степени поглощения исследуемого раствора, содержащего какое-либо соединение, проводят сравнение интенсивности потока.излучения, проходящего сквозь этот раствор с интенсивностью.по.
Тгоига 51злучения~ проходя1цсго сквОзь раствОР, НОГЯОщение котороГО принимают равным нулю - — раствор сраняс55ил. Под исследуемым подразумевают любой раствор, погло1цение которого измеряют относителы1о раствора сравнения. Раствор, содержащий неизвестную концентрацию элемента, называют 11С11ышр1ГЯ1ыл. 51ля определеги1Я концентрации элемента в этом растворе используют чагце всего граду-' ировочный гра4и1с в КоОрдинатах А --С,51ля построения градуировочного графика готовят ряд эталонных 11аггвзаров, содер1кащих известное количество определяемого элемента, и тех же услов1гях, в которых приготовлен испытуемый раствор. Кеобходиму1О концентрацию Определяемого элемента в эталонных растворах создиот добавлением стандарл151сго рааивора с точно известной копцентрши1ей этого элемента.
Конечные объемы всех эталонных ] испытуемого растворов должны быть строго одинаковы, что необходимо для сравнения величнн ЯОГлощения этих растворов. РастВОры Готовят В мерных колбах или В г)гадуированных пробирках Одинаковой емкости. Стандартные растворы готовят растворением соли Опредсляемого элемента точного состава. Если отсутствует такая соль, то готовят раствор болы1ней кон1гентрации, чем необходимая, и определяют его концентрацию каким-либо надежным методом 1гравиметрически или титриметрически). После этого соответствуюн1им разбавлением готовят раствор нужной конпситрации.
Стандартные р~~твор~ дел~т на исходные и рабочие. Для приготовления исходных растворов используют в некоторых случаях достаточно большу1о концентрацшо кислоты для предотвращения гидролиза, чтобы создать условия их длительного хранекия. Рабочие растворы с концентрацией 1— 1б мкгlмл обычно готовят соответствую1цим разбавлением ( 10— 1ОО-кратным) исходного раствора в день употребления, используя мерные колбы и пипетки. Объем стандартного раствора, используемого для приготовления эталонных р~створ~в, следу1ГГ От~ер~в~ть с макс~мал~~~й Точностью градуированной пип сткой или бюрсткой).
Основной характеристикой поглощения любой системы при данной длине волны является коэфф1щиепт погашения в. Поскольку по'глОщ(".Пне Ври рвали'1иых длинах ВОля различно, тО с мш!я1тся с изьюнением длинь1 волны. Если кривая зависимости е от й имеет максимум при ).,„(рис. 7), то на кривой зависимости А от й также будет максимум при й „, а на кривой зависимости Т от Х 1см.
рис. 4) при этой длине волйы будет наблюдаться минимум. Коэффициент пога1пения В казынают Зиолярньы каэффи11иенщоч погашения, если конце1гграция вещества выражена в моль/л, а тол шина слоя — в сантиметрах. Молярный коэффициент погашения представляег собой оптическую плотяость 1 М раствора, помещенйого... в кювету с толщиной погло1цающего слоя 1 см: прп с = 1 моль)и и 1 = 1 см В = А и имеет размерность 1см.
уравнение 11,9)1 смЧхголь, Однако принято приводить знашения без обозначения его раззффнциента погашения характернва поглощающей системы, е говорит о соблюдении закона е концентраций. оэффпциента погашения удобно нки чувсгвительности фотомет~но в дальнейшем, значения А, находятся в пределах от О,1 до го же элемента, можно сделать этих соединений дает возможцин данного элемента. Обычно х в спектрофотометрии, имеют симально возможное значение в ображений 17). ектронном переходе для любой тью этого перехода и размером олосы поглощения соответствупереходу вданной области длин эффициент погашения может быть ("';,.4двк как А †безразмерн величина. ';„,.;"у1ви«ия молярного коэффициента нога ::~!";::;,.мерности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
