ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2021
Просмотров: 651
Скачиваний: 1
46
Гр аф и чески
зави си мость
опти ческой
плотности
от
концентр аци и
,
если
вы полняется
закон
Буге
pa
– Л амбер та– Бер а
,
вы р аж ается
пр ямой
,
пр оход ящей
чер ез
начало
коор д и нат
.
Э та
зави си мость
соблю д ается
пр и
вы полнени и
опр ед еленны х
услови й
.
Пр и
этом
моляр ны й
коэф ф и ци ент
поглощени я
буд ет
р авен
тангенсу
угла
наклона
гр ад уи р овочного
гр аф и ка
к
оси
абсци сс
,
если
концентр аци я
вы р аж ена
в
моль
/
д м
3
.
В
случае
отклонени й
от
закона
пр ямоли нейная
зави си мость
и скаж ается
.
О т клонения
от
за кона
Б угер а
-
Л а м бер т а
-
Б ер а
1.
Закон
спр авед ли в
д ля
монохр омати ческого
и злучени я
.
Пр и
и спользовани и
поли хр омати ческого
и злучени я
(
в
ф отометр и и
)
могут
наблю д аться
отклонени я
.
2.
П учок
света
д олж ен
бы ть
пар аллельны м
.
3.
О тклонени я
могут
появляться
вслед стви е
появлени я
пр и бор ной
ош и бки
,
чаще
всего
вы зы ваемой
нели нейностью
зави си мости
тока
ф отоэлементов
от
и нтенси вности
светового
потока
пр и
малы х
(
менее
0.1)
и
очень
больш и х
(1.5)
значени ях
поглощени я
р аствор а
А
.
Рассмотр енны е
отклонени я
относятся
к
и нстр ументальны м
.
4.
К оэф ф и ци ент
ε
зави си т
от
показателя
пр еломлени я
ср ед ы
.
Е сли
концентр аци я
р аствор а
ср авни тельно
невели ка
,
его
показатель
пр еломлени я
остается
таки м
ж е
,
каки м
он
бы л
у
чи стого
р аствор и теля
,
и
отклонени й
от
закона
по
этой
пр и чи не
не
наблю д ается
.
И зменени е
показателя
пр еломлени я
в
вы сококонцентр и р ованны х
р аствор ах
мож ет
являться
пр и чи ной
р еальны х
отклонени й
от
основного
закона
.
5.
Х и ми чески е
отклонени я
от
закона
вы званы
сд ви гом
хи ми ческого
и ли
ф и зи ческого
р авновеси я
с
участи ем
поглощаю щи х
части ц
под
вли яни ем
темпер атур ы
,
и онной
си лы
,
р Н
и
д р
.
Сд ви ги
хи ми ческого
р авновеси я
вы зы ваю т
соответствую щее
и зменени е
концентр аци и
поглощаю щей
ф ор мы
вещества
.
Д р уги ми
словами
закон
соблю д ается
,
если
в
си стеме
наход ятся
светопоглощаю щи е
части цы
од ного
сор та
.
В след стви е
р еакци й
ги д р оли за
,
пр отони р овани я
,
и они заци и
комплексного
и она
,
поли мер и заци и
,
обр азовани я
комплексов
д р угого
состава
пр и
р азбавлени и
,
конкур и р ую щего
комплексообр азовани я
в
си стеме
мож ет
пр ои сход и ть
сд ви г
хи ми ческого
р авновеси я
и
могут
обр азовы ваться
новы е
части цы
,
и мею щи е
отли чны й
от
и сход ны х
моляр ны й
коэф ф и ци ент
поглощени я
.
47
П ра вила
ра боты
с
прибора ми
К Ф К
- 2
Ф отоэлектр околор и метр ы
К Ф К
–
колор и метр ы
ф отоэлектр и чески е
концентр аци онны е
пр ед назначены
д ля
и змер ени я
коэф ф и ци ентов
пр опускани я
и
опти ческой
плотности
ж и д ки х
р аствор ов
,
а
такж е
р ассеи ваю щи х
взвесей
,
эмульси й
и
коллои д ны х
р аствор ов
в
пр оход ящем
свете
в
отд ельны х
участках
д и апазона
д ли н
волн
315
–
980
нм
,
вы д еляемы х
светоф и льтр ом
.
В неш ни й
ви д
К Ф К
-2
пр ед ставлен
на
р и сунке
14.
Рис
. 1 4 .
В неш ни й
ви д
ф отоэлектр околор и метр а
К Ф К
-2
1
–
Ш кала
р еги стр и р ую щего
пр и бор а
; 2
–
кнопка
вклю чени я
пр и бор а
в
сеть
; 3
–
р учка
пер еклю чени я
светоф и льтр ов
; 4
–
р учка
пер емещени я
кю вет
; 5
–
р учка
«Ч увстви тельность»
; 6
–
р учки
установки
100%-
го
светопр опускани я
(
«Гр убо»
;
«Т очно»
); 7
–
кры ш ка
кю ветного
отд елени я
П одгот овка
пр ибор а
к
р а бот е
1 .
Пр овер яю т
заземлени е
пр и бор а
.
2.
В клю чаю т
пр и бор
в
сеть
220
В
и
наж и маю т
кнопку
2.
3.
О ткры ваю т
кры ш ку
7.
Д о
начала
и змер ени й
пр огр еваю т
пр и бор
в
течени е
15
ми н
пр и
откры той
кры ш ке
кю ветного
отд елени я
.
48
П р и
вклю ченном
пр и бор е
,
когд а
не
пр овод ятся
и змер ени я
,
кр ы ш ка
кю ветного
отд елени я
д олж на
бы ть
откр ы та
;
пр и
этом
специ альная
ш тор ка
закр ы вает
от
и сточни ка
света
ф отопр и емни к
,
тем
самы м
сох р аняется
его
чу встви тельность
.
Изм ер ения
пр оводят
следую щ им
обр а зом
1.
С
помощью
р учки
3
ввод ят
необход и мы й
светоф и льтр
.
2.
У станавли ваю т
ми ни мальную
чувстви тельность
пр и бор а
.
Д ля
этого
р учку
5
ставят
в
полож ени е
«
1
»
и
р учки
6
–
в
крайнее
левое
полож ени е
.
Пр и
этом
полож ени я
«
1
»
,
«
2
»
,
«
3
»
р учки
5,
отмеченны е
на
ли цевой
панели
чер ны м
цвет ом
,
д олж ны
и спользоваться
пр и
р аботе
со
светоф и льтр ами
в
области
315
–
540
нм
(
Д лины
волн
вы делены
чер ны м
цвет ом
),
а
полож ени я
«
1
»
,
«
2
»
,
«
3
»
,
отмеченны е
кр а сны м
цвет ом
, -
пр и
р аботе
со
светоф и льтр ами
в
области
590
–
980
нм
(
Д лины
волн
вы делены
кр а сны м
цвет ом
).
3.
Получаю т
в
лабор антской
кю веты
.
О поласки ваю т
и х
д и сти лли р ованной
вод ой
и
пр оти р аю т
ф и льтр овальной
бумагой
(
Стор оны
кю вет
,
чер ез
котор ы е
буд ет
пр оход и ть
свет
,
д олж ны
бы ть
чи сты ми
).
4.
В
кю ветное
отд елени е
помещаю т
кю веты
с
и сслед уемы м
р аствор ом
(
сод ер ж ащи м
опр ед еляемое
вещество
)
и
с
р аствор ом
ср авнени я
(
не
сод ер ж ащи м
опр ед еляемого
окраш енного
вещества
–
х олостая
пр оба
).
Пр и
этом
кю вета
с
р аствор ом
ср авнени я
д олж на
бы ть
в
д альнем
от
экспер и ментатор а
полож ени и
:
р учка
пер еклю чателя
кю вет
наход и тся
в
крайнем
левом
полож ени и
«
1
»
.
Пр и
пер емещени и
пер еклю чателя
в
крайнее
пр авое
полож ени е
«
2
»
пучок
света
пр оход и т
чер ез
контр ольны й
р аствор
.
К р ы ш ку
кю ветного
отд елени я
закры ваю т
.
5.
Ручкой
4
в
световой
поток
ввод ят
кю вету
с
р аствор ом
ср авнени я
и
р учками
6
и
5
устанавли ваю т
отсчет
«
0
»
по
ни ж ней
ш кале
пр и бор а
.
6.
Повор отом
р учки
4
заменяю т
кю вету
с
р аствор ом
ср авнени я
кю ветой
с
и сслед уемы м
р аствор ом
и
сни маю т
отсчет
по
ш кале
коэф ф и ци ентов
светопр опускани я
(
вер хняя
ш кала
)
и ли
в
ед и ни цах
опти ческой
плотности
(
ни ж няя
ш кала
).
О конча ние
р а бот ы
1.
По
окончани и
р аботы
вы ни маю т
кю веты
и з
пр и бор а
,
ополаски ваю т
и х
д и сти лли р ованной
вод ой
и
сд аю т
в
лабор антскую
.
2.
В ы клю чаю т
пр и бор
кнопкой
2.
3.
В ы клю чаю т
пр и бор
и з
сети
.
49
Л а бора т орн а я
ра бот а
№
7 .
Ф отометрическое
определение
содержа ния
железа
(III)
(
или
меди
(II))
в
водны х
ра створа х
По
усмотрению
преподавателя
может
быть
выбрана
работа
«
Определение
железа
(III)
в
виде
роданида
»
или
«
Определение
меди
(II)
в
растворе
в
виде
аммиачного
комплексного
соединения
»
О пр еделение
F e ( I I I )
в
виде
р ода нида
Ц ель
р а бот ы
:
опр ед елени е
сод ер ж ани я
Fe(III)
в
р аствор е
на
ф ото
-
электр околор и метр е
К Ф К
-2
метод ом
гр ад уи р овочного
гр аф и ка
.
С ущ ност ь
р а бот ы
Ж елезо
(III)
в
ки слой
ср ед е
обр азует
с
р од ани д
-
и оном
(SCN
–
)
в
зави си мости
от
его
концентр аци и
и
ки слотности
ср ед ы
р яд
комплексны х
соед и нени й
р азли чного
состава
,
отли чаю щи хся
ср авни тельно
малой
устойчи востью
.
В
р аствор е
могут
сосуществовать
комплексы
состава
[ F e ( S C N )
n
]
3
–
n
гд е
n = 1...6.
К омплексны й
и он
[Fe(SCN)]
2 +
в
р аствор е
обр азуется
пр и
концентр аци и
р од ани д
-
и онов
5
⋅
10
–
5
М
.
Пр и
увели чени и
концентр аци и
р еагента
д о
1.2
⋅
10
–
2
М
в
значи тельном
коли честве
обр азуется
[Fe(SCN)
2
]
+
.
В
вод ном
р аствор е
всегд а
сод ер ж и тся
смесь
комплексны х
соед и нени й
.
Поэтому
д ля
получени я
воспр ои звод и мы х
р езультатов
важ но
соблю д ать
точную
концентр аци ю
р од ани д
-
и онов
в
и спы туемом
и
эталонны х
р аствор ах
.
Пр и
од и наковом
составе
комплексны х
части ц
соответственно
получается
од и наковая
и нтенси вность
окраски
р аствор ов
.
Рекоменд уется
всегд а
д обавлять
больш ой
и збы ток
р од ани д а
.
Пр и
опр ед елени и
ж елеза
(III)
в
ви д е
р од ани д а
важ но
созд ать
опр ед еленную
ки слотность
р аствор а
.
Пр и
увели чени и
ки слотности
и
соответственно
увели чени и
концентр аци и
и онов
SO
4
2
–
и ли
С
l
–
и онов
возни кает
опасность
обр азовани я
комплексов
[Fe(SO
4
)
3
]
3
–
и
HFeCl
4
.
О пти мальной
ки слотностью
счи тается
0.05
–
0.20
моль
/
д м
3
.
М оляр ны й
коэф ф и ци ент
светопоглощени я
ε
= 7 .0
⋅
10
3
в
вод ном
р аствор е
пр и
λ
max
= 490
–
510
нм
.
О пр ед елени ю
Fe(III)
меш аю т
ани оны
(
С
l
–
,
Р
O
4
3
–
,
С
2
O
4
2
–
, SO
4
2
–
),
котор ы е
д аю т
более
пр очны е
комплексны е
соед и нени я
,
чем
р од ани д ы
ж елеза
(III).
Т акж е
д олж ны
отсутствовать
элементы
,
котор ы е
д аю т
комплексны е
соед и нени я
с
р од ани д ом
:
кобальт
,
хр ом
,
мед ь
и
д р
.
50
М а т ер иа лы
и
обор удова ние
1.
Ф отоэлектр околор и метр
К Ф К
-2
и
кю веты
с
толщи ной
поглощаю щего
слоя
10
мм
;
2.
Пи петка
,
гр ад уи р ованная
на
10.00
мл
и ли
бю р етка
на
25.00
мл
;
3.
М ер ны й
ци ли нд р
емкостью
10
мл
;
4.
М ер ны е
колбы
на
50.00
мл
- 6
ш тук
;
5.
Род ани д
аммони я
и ли
кали я
(10%);
6.
А зотная
ки слота
,
р азбавленная
1:1;
7.
Станд ар тны й
р аствор
соли
Fe(III),
сод ер ж ащи й
0.1
мг
/
мл
ж елеза
(III).
Вы полнение
р а бот ы
•
П риготовление
эта лонны х
ра ст воров
В
мер ны е
колбы
емкостью
50
мл
отмер яю т
пи петкой
и ли
бю р еткой
0.5;
1.0; 2.0; 3.0
и
4.0
мл
пер ви чного
станд ар тного
р аствор а
соли
Fe(III).
В
каж д ую
и з
колб
д обавляю т
по
1
мл
азотной
ки слоты
, 5
мл
р аствор а
р од ани д а
,
д овод ят
д о
метки
д и сти лли р ованной
вод ой
и
тщательно
пер емеш и ваю т
.
Рассчи ты ваю т
концентр аци ю
ж елеза
в
р азмер ности
мг
/
мл
в
каж д ой
пр обе
.
•
С нят ие
спект ра ль ной
ха ра кт ерист ики
ра ст вора
роданида
железа
♦
Бер ут
од и н
и з
пр и готовленны х
эталонны х
р аствор ов
(
ср ед ни й
по
концентр аци и
).
Пр ед вар и тельно
ополаски ваю т
небольш и м
коли чеством
этого
р аствор а
кю вету
,
затем
заполняю т
ее
эти м
р аствор ом
д о
метки
и
помещаю т
в
кю ветное
отд елени е
.
♦
У станавли ваю т
д ли ну
волны
364.
Закры ваю т
кры ш ку
кю ветного
отд елени я
и
по
холостой
пр обе
(
р аствор у
ср авнени я
)
устанавли ваю т
«
0
»
по
ни ж ней
ш кале
пр и бор а
.
♦
Ручкой
пер еклю чателя
кю вет
меняю т
и х
полож ени е
,
так
чтобы
пучок
света
тепер ь
пр оход и л
чер ез
эталонны й
р аствор
(
меняю т
полож ени е
«
1
»
на
«
2
»
).
♦
И змер яю т
опти ческую
плотность
эталонного
р аствор а
пр и
д ли не
волны
364
и
запи сы ваю т
полученное
значени е
в
тетр ад ь
.
А налоги чно
и змер яю т
опти ческую
плотность
этого
эталонного
р аствор а
пр и
д ли нах
волн
400, 440, 490, 540
нм
.
Полученны е
значени я
запи сы ваю т
в
тетр ад ь
и
стр оят
гр аф и к
в
коор д и натах
опти ческая
плотность
–
д ли на
волны
(
А
–
λ
),
по
гр аф и ку
опр ед еляю т
значени е
λ
max
(
д ли на
волны
,
соответствую щая
макси мальной
опти ческой
плотности
).
•
П остроение
гра дуировочного
гра ф ика
И змер яю т
опти ческую
плотность
пр и готовленны х
эталонны х
р аствор ов
пр и
д ли не
волны
λ
max
в
кю вете
с
толщи ной
слоя
1 = 10
мм
,
начи ная
с