Пример. Объемы анализируемого и стандартного растворов до сравнения интенсивности окрасок были равны 10 мл. После разбавления анализируемого раствора до уравнивания интенсивности окрасок двух растворов объем стал 14 мл. Следовательно, содержание вещества в анализируемом растворе было до разбавления больше, чем в стандартном растворе, в 14: 10= 1,4 раза. Для вычисления концентрации вещества в анализируемом растворе необходимо известную концентрацию стандартного раствора умножить на 1,4.

§ 3. ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРИЯ

Более объективна оценка интенсивности .окраски фотоэлектрическими методами посредством фотоэлектроколориметров. В фотоколориметре интенсивность окраски определяют с помощью фотоэлемента, т. е. слоя полупроводника (селен, сульфид серебра и др.), нанесенного на металлическую пластинку, фотоэлемент преобразует световую энергию в электрическую. Световой поток, попадая на фотоэлемент, возбуждает в нем электрический ток. Возникающий в фотоэлементе ток регистрируется включенным в цепь чувствительным гальванометром, отклонение стрелки которого пропорционально освещенности фотоэлемента.

Существуют электроколориметры двух типов: прямого действия (с одним оптическим плечом) и дифференциальные (с двумя оптическими плечами). Первые имеют один фотоэлемент, вторые—два. Фотоколориметры с двумя фотоэлементами более удобны. Получаемые с их помощью отсчеты меньше зависят от колебаний тока в цепи.

Схема двуплечного фотоколориметра (ФЭК-М) показана на рис. 42. Работа фотоколориметров всех систем основана на принципе уравнивания двух световых потоков, один из которых проходит через кювету с исследуемым раствором, другой—через

6 b~*3 2 23U5 6

7

Рис. 42. Схема фотоколориметра ФЭК-М: I—лампа; 2—светофильтры; 3—линзы; 4—диафрагмы; 5—кюветы; 6—фотоэлементы; 7—гальванометр; 8, 9—реостаты

кювету с чистым растворителем. Конструкция приборов предусматривает уравнивание интенсивности двух световых потоков при помощи регулировочной диафрагмы. При одинаковой освещенности обоих фотоэлементов токи от них в цепи гальванометра взаимно компенсированы и стрелка гальванометра устанавливается на нуле. При затемнении одного фотоэлемента кюветой с окрашенным раствором стрелка гальванометра отклонится на величину, пропорциональную концентрации раствора. Нулевое положение стрелки гальванометра восстанавливается путем затемнения второго фотоэлемента градуировочной диафрагмой. Форма и конструкция диафрагм может быть разнообразной. Так, в фотоэлектроколо-риметрах ФЭК-56 используют раздвижную диафрагму «кошачий глаз». Диафрагма «кошачий глаз» состоит из серповидных сегментов, сдвигающихся и раздвигающихся, и тем самым изменяющих диаметр отверстий, через которые проходит свет.

Диафрагма, расположенная в правом пучке света колориметра при вращении связанного с ней барабана, меняет свою площадь и интенсивность светового потока, падающего на правый фотоэлемент. Раздвижная диафрагма, расположенная в левом пучке, служит для ослабления интенсивности светового потока, падающего на левый фотоэлемент. Правый световой пучок является измерительным, левый—компенсационным.

Определение оптической плотности. Для определения концентрации вещества измеряют оптическую плотность исследуемого раствора (D„c) и стандартного раствора (DCT). Между этими величинами и концентрациями растворов—следующее соотношение:

Сет

Отсюда концентрация исследуемого раствора определяется по формуле

с П

l't!L * tit:

При массовых фотоколориметрических анализах для определения концентрации исследуемого раствора пользуются градуировочной кривой, которая и служит для графического нахождения концентрации исследуемого раствора по его оптической плотности.

Построение градуировочной кривой проводят следующим образом. Приготовляют ряд стандартных растворов данного вещества с известными концентрациями, охватывающими область возможных изменений концентраций этого вещества в исследуемом растворе. Наливают из бюретки в мерные колбы вместимостью 100 мл различные точно измеренные объемы стандартного раствора, и к каждой порции добавляют соответствующие реактивы, вызывающие окраску анализируемого раствора.

"л.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию