Оптимальные условия фотометрического определения

Оптимальные условия фотометрического определения

• Оптимальные условия для фотометрических измерений Длина волны. Когда в растворе измеряется одно поглощающее свет вещество, длина волны анализа обычно выбирается по максимальной полосе поглощения. Если в спектре несколько полос, выбор обычно останавливается на самом сильном значении, поскольку работа в области максимального поглощения света дает лучшую чувствительность обнаружения.

• Поскольку ошибка в настройке длины волны оказывает меньшее влияние, чем в случае крутого максимального значения или круто нисходящей части кривой, плоское максимальное значение является более предпочтительным. Также желательно, чтобы чувствительность приемника излучения в области длины волны анализа была максимальной.

Однако это трудно реализовать на практике, поскольку традиционные конструкции фотометрических устройств обеспечивают менее двух фотоэлементов. Людмила Фирмаль

Выбор аналитической длины волны намного сложнее, когда в растворе присутствует несколько светопоглощающих веществ. Это учитывается при выборе условий анализа для смеси окрашенных веществ. Коэффициент пропускания света (оптическая плотность). Фотометрические устройства обычно имеют постоянную ошибку AT при передаче T во всем диапазоне значений.

Ошибка в единицах оптической плотности ДА, связанная с этим, не одинакова. Поэтому для решения некоторых проблем удобнее работать с коэффициентом пропускания, а не оптической плотностью. Рис. 3.10. «При той же абсолютной погрешности Д71а ° солевая погрешность определенной концентрации Ac значительно возрастает с увеличением концентрации раствора Ac, но Dtr = AT ).

Относительная ошибка Ds / s уменьшается с увеличением концентрации и увеличивается с увеличением абсолютной ошибки As. Ответ на вопрос при значении T, где относительная погрешность Ac / s минимизирована, дает небольшой математический анализ. Из уравнения (3.1) C = (3.11) По дифференциации (3.11), dc = dr 2,374 / ‘ Комбинация уравнений (3.11) и (3.12) имеет вид dc dTei AT eI-2J3T [gT G In G Я! Я — —14— я я ГАТТ AT Рисунок 3.11

Относительная ошибка и передача решения -1 ~ Я i. 1 Ac. Или перейти к конечному приращению, A _ A T s T) pT ‘ Учитывая другое значение T для фиксированного значения DT, можно рассчитать относительную ошибку Ac / s для всего диапазона значений T от 0 до 1 в соответствии с уравнением (3.13). Результат этого расчета показан на рисунке.

Из 3.11 мы можем видеть, что относительная ошибка быстро увеличивается при очень малых и очень больших значениях T. В области среднего значения T кривая проходит через минимальное значение. Чтобы найти минимум, продифференцируйте уравнение (3.13) по T с ДТ = const и сделайте производную равной нулю. (T) _- (‘pG + 4) ар dT ~ (T In Tf (3.13) ■ (В G -f- 1) AG (PPG) 2 Я 1 красный Рисунок 3 10.

Зависимость T от s Поскольку ATΦ0, ясно, что 1n7 «+ 1 = 0. Следовательно, 1nT = 2,3lgG = -1 и -lgF = A = 0,435. Это значение оптической плотности обеспечивает самую высокую точность измерений. Однако при расчете не учитывались ошибки по другим причинам, например, ошибки, когда устройство было установлено на ноль и полная передача.

• Более строгие теоретические соображения и опыт показали, что оптимальная оптическая плотность выше 0,435 и составляет от 0,6 до 0,7 или немного выше. Расчеты и опыт показали, что фотометрические исследования растворов с 0,03 ^ A> 2,0 характеризуются большими ошибками. Эффективным методом анализа растворов темного цвета является использование дифференциальной фотометрии.

Толщина светопоглощающего слоя. Уравнение закона Бугера-Ламберта-Бера показывает, что чем больше толщина слоя, тем больше оптическая плотность и тем чувствительнее решение. Однако с увеличением толщины слоя (длины пути) потери из-за рассеяния света увеличиваются, особенно при использовании растворов.

Канавки с толщиной слоя более 5 см обычно не используются для фотометрии раствора. Людмила Фирмаль

Фотометрические условия концентрации реакции. Поскольку уравнение основного закона для поглощения света включает в себя концентрацию окрашенных (поглощающих свет) соединений, преобразование определенных компонентов в такие соединения является наиболее важной операцией, которая в значительной степени определяет точность анализа.

Один из Окрашенные соединения в растворе в основном получают в результате реакций окисления-восстановления и комплексообразования. В принципе, реакция окисления-восстановления, используемая в фотометрии, например, окисление марганца до MnOG, протекает почти до конца. Более сложным является условие концентрации, которое вызывает реакции комплексообразования в растворе.

Комплексные эффекты здесь проявляются такими процессами, как ступенчатое комплексообразование, равновесия протолиза, недостаточная стабильность образованного комплекса и соответствующая окраска реагента. Разобщение реагентов и т. Д.). Вы можете использовать эти данные, чтобы вычислить, например, значение pH и концентрацию реагента, при которой достигается необходимая полнота реакции, и то, как сопутствующие факторы влияют на нее.

Например, при измерении висмута как йодида цветные соединения образуются «сильными» анионами В сложных случаях реакцию обычно проводят в достаточно кислой среде с постоянной концентрацией реагентов, препятствующих процессу гидролиза. Концентрация анионов в такой системе не зависит от кислотности среды.

При использовании слабых кислот в качестве реагентов, например при измерении содержания железа в виде сульфосалицилатного комплекса, рН раствора должен соответствовать слабокислой области, где диссоциация кислоты достаточна, а концентрация реагента постоянна. Особое внимание следует уделить рН-инвариантности всех исследованных растворов.

Чтобы выяснить оптимальные условия для фотометрических измерений, каждая система требует специальных физико-химических исследований, таких как установление состава полученных соединений и определение констант равновесия. Чувствительность и точность метода.

Минимальная концентрация, которую можно определить с помощью фотометрии, обычно рассчитывается как отношение. ^ мин ^^ ^ мтн / (кв-у Для приблизительного расчета, предполагая, что Lm = 0,01e / = 1 см u = 103, Ю «5 моль / л. Поскольку е может быть на несколько порядков выше, это не минимальная фотометрическая концентрация, а значение £ = 103 является характеристикой многих цветовых соединений и поэтому в некоторой степени характеризует этот метод.

Значение е может быть указано в качестве индикатора чувствительности фотометрического отклика, но также известны и другие характеристики чувствительности. Точность фотометрии широко варьируется во времени, в зависимости от индивидуальных характеристик фотометрического отклика, характеристик используемого оборудования и других факторов. Обычная ошибка в фотометрии составляет около 1-2% (относительная).

Смотрите также:

Решение задач по аналитической химии

Качественный анализ	Основные приемы фотометрических измерений
Количественный анализ	Практическое применение метода абсорбционной спектроскопии