ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Колориметрический и спектрофотометрический анализ из "Количественный анализ" В фотометрическом анализе определяемый компонент переводят в окрашенное или, вообще, в поглощающее свет соединение количество продукта реакции определяют по поглощению света. Во всяком фотометрическом определении главное внимание должно быть уделено выбору и правильному выполнению химической реакции образования окрашенного соединения. Эта часть операций является общей для всех фотометрических методов анализа. Конечная стадия — измерение количества (концентрации) окрашенного продукта реакции — может быть выполнена разными методами в зависимости от наличия в лаборатории приборов или от технических условий. Различают несколько способов измерения концентрации окрашенного продукта реакции. Наиболее важными из них являются а) колориметрическое определение — когда визуально сравнивают цвет или интенсивность окраски испытуемого раствора с цветом или интенсивностью окраски стандартного раствора б) спектрофотометрия — измерение светопоглощения (оптической плотности раствора) при некоторой определенной длине волны или в узком интервале длин волн. Промежуточное место занимают измерения на приборах с фотоэлементами (фотоэлектроколориметрами), снабженными светофильтрами или на приборах типа фотометра Пуль-фриха, где наблюдение ведут визуально, но в некоторой узкой области спектра. [c.232] Выбор того или другого метода измерения светопоглощения имеет в большинстве случаев меньшее значение, чем выбор химических условий реакции. Темпе менее измерение в более узкой спектральной области имеет ряд преимуществ можно увеличить чувствительность и точность, а также определять несколько окрашенных соединений в смеси применение спектрофотометров позволяет использовать светопоглощение в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. [c.232] Колориметрический анализ отличается высокой чувствительностью. [c.233] Кроме быстроты и чувствительности, имеет значение специфичность многих реакций, применяемых в колориметрии, а также простота методики. [c.233] Все указанные особенности обусловили широкое применение колориметрического анализа. Этот метод чаще всего применяется для определения малых количеств примесей в металлах, сплавах, минералах, рудах, химических реактивах и других материалах . [c.233] Развитие химии окрашенных комплексных соединений и разработка новых более совершенных спектрофотометров позволяют применять прецизионную фотометрию, которой пользуются также для определения основных компонентов анализируемого материала. Точно учитывая различные факторы и соблюдая строгие условия (химические условия, тем- пературу и т. п.), можно многие компоненты определить с точностью до 0,1—0,2% относительных. [c.233] По общим условиям работы к методу колориметрии близко примыкают нефелометрический и турбидиметрический методы анализа. Оба эти метода основаны на том, что определяемый компонент переводят в нерастворимое соединение, взвешенное в водной фазе затем измеряют интенсивность помутнения. Для этого можно измерять интенсивность рассеянного света или измерять ослабление света, прошедшего через раствор. [c.233] Прибавление раствора азотнокислого серебра к разбавленному раствору хлоридов, содержащему 10—20 мг хлоридов в 1 л, приводит к образованию мутного, опалесцирующего раствора. Если рассматривать этот раствор в проходящем свете, наблюдается ослабление интенсивности света. Определения, основанные на измерении ослабления интенсивности светового потока, называются турбидиметрией. [c.234] Разница между нефелометрическим и турбидиметрическим методами измерения интенсивности мути видна из сравнения схем, показанных на рис. 59. [c.234] Способ измерения, близкий к нефелометрии, применяется при люминесцентном (флуоресцентном) методе анализа. При этом методе через испытуемый раствор пропускают ультрафилетовый свет. Обычно применяют ультрафиолетовый свет, освобожденный от видимой части спектра посредством фильтрования через специальное темное стекло, содержащее окись никеля. Определяемый компонент переводят в соединение, которое в растворе (иногда также во взвешенном состоянии) обладает способностью светиться в ультрафиолетовом свете. При этом часть ультрафиолетового света превращается в видимый свет для количественного анализа измеряют интенсивность этого рассеиваемого видимого света. Люминесцентный анализ характеризуется высокой чувствительностью и применяется для многих определений . [c.234] Нефелометрический и турбидиметрический методы применяются сравнительно редко, обычно только при определении таких элементов, для которых неизвестны цветные реакции. Рассеивание света зависит не только от количества твердой фазы в единице объема, но также от размера и характера частиц. Размер частиц твердой фазы измейяется в зависимости от концентрации посторонних электролитов, от порядка и скорости сливания растворов и т. д. Эти обстоятельства значительно уменьшают точность определений. Таким образом, из описанной группы методов наиболее удобными, доступными и распространенными являются колориметрия и спектрофотометрия. [c.234] Общая характеристика окрашенных соединений, применяемых в колориметрии. Как было показано, колориметрическое определение состоит из двух этапов 1) переведение определяемого компонента в окрашенное соединение 2) измерение интенсивности окраски. [c.234] Когда говорят о том или другом методе колориметрического определения, обычно имеют в виду метод переведения определяемого компонента в окрашенное соединение, т. е. ту или другую реакцию или систему реакций. Выбор метода колориметрического определения зависит от конкретных условий, главным образом от требований к чувствительности и точности, а также от присутствия посторонних веществ. [c.235] После того как получен раствор окрашенного соединения, интенсивность окраски чаще всего можно измерять любым доступным способом. Выбор метода измерения интенсивности окраски зависит главным образом от наличия в лаборатории тех или других приборов, но не от индивидуальных свойств окрашенного соединения . [c.235] Для переведения определяемого иона в окрашенное соединение применяют различные типы реакций. Наибольшее значение при этом имеют реакции образования окрашенных соединений комплексного характера. Из различных групп окрашенных комплексных соединений приведем наиболее характерные. [c.235] Галогенидные и роданидные комплексы. Колориметрическое определение висмута основано на переведении иона висмута в комплексную висмут-иодистоводородную кислоту, окрашенную в желтый цвет. Аналогичное соединение образует сурьма. Известны также окрашенные галогенидные комплексы других металлов (железа, меди, кобальта и т. д.). Очень хорошо известны и часто применяются в колориметрии роданидные комплексы. Роданид-ионы образуют в кислой среде окрашенные комплексы с ионами железа (И1), кобальта (И), молибдена (V), вольфрама (V), ниобия (V), висмута (П1) и др. Все эти комплексы характеризуются достаточно интенсивной окраской. [c.235] Недостатком их является значительная диссоциация, а также образование (при различных концентрациях) соединений различного состава, отличающихся по окраске. В связи с этим необходимо принимать специальные меры, чтобы создать условия точной пропорциональности между интенсивностью окраски раствора и концентрацией определяемого иона. Подробнее условия образования различных окрашенных соединений рассмотрены в 64. [c.235] Окрашенные соединения с перекисью водорода. Эти соединения известны для титана, ванадия, урана, молибдена и др. Эта группа соединений по сравнению с предыдущей группой характеризуется меньшей диссоциацией, т. е. большей устойчивостью кроме того, обычно образуются окрашенные соединения только одного состава. Однако при применении этой группы окрашенных соединений концентрацию всех реактивов также необходимо сохранять в некотором интервале. [c.235] Гетерополикислоты. Хорошо известно образование фосфорномолибденовой кислоты Нз[Р(Моз01о)4]. на образовании этого окрашенного в желтый цвет соединения основаны различные методы определения малых количеств фосфора в металлах, горных породах и т. д. Подобные же соединения образуют кремний и мышьяк. При обработке гетерополикислот названных элементов подходящими восстановителями образуются продукты восстановления (церулеокислоты), окрашенные в интенсивно синий цвет. Это позволяет еще больше повысить чувствительность методов определения. [c.235] МИНИН с ализарином и др. Комплексные соединения металлов с органическими реактивами характеризуются часто очень интенсивной окраской это дает возможность определять чрезвычайно малые количества металлов. В этом отношении характерным реактивом является дитизон (дифенилтиокарбазон). Раствор дитизона в хлороформе или в четыреххлористом углероде обладает интенсивно зеленой окраской. Этот реактив образует со многими тяжелыми металлами соединения, растворимые в четыреххлористом углероде, с образованием растворов, окрашенных в интенсивно желтый или красный цвет. Чувствительность реакций дитизона с металлами обычно превышает чувствительность методов спектрального анализа. [c.236] Вернуться к основной статье