ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2021

Просмотров: 660

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

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

.  

 
 
 
 
 
 
 


background image

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

 

 

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

.  

 

 


background image

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


background image

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

.  

 
 


background image

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