ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.04.2021
Просмотров: 11490
Скачиваний: 30
n - n0
X = ------,
F
где Х - концентрация раствора; n - показатель преломления раствора; n0 - показатель
преломления растворителя при той же температуре; F - фактор, равный величине прироста
показателя преломления при увеличении концентрации на 1% (устанавливается экспериментально).
Приборы, применяемые для определения показателя преломления,
называются рефрактометрами. Определение проводится при температуре
(20 +/- 0,3) град. C и длине волны линии D спектра натрия (589,3
нм). Показатель преломления, определенный при таких условиях,
20
обозначается индексом n .
D
Современные приборы откалиброваны таким образом, что отсчеты, полученные по их шкалам,
соответствуют показателям преломления для D линии натрия, поэтому при проведении измерений
следует соблюдать указания в отношении соответствующего источника света, приведенные в
инструкции к приборам.
Обычно измерения показателя преломления проводят на рефрактометрах типа Аббе, в основу
которых положено явление полного внутреннего отражения при прохождении светом границы
раздела двух сред с разными показателями преломления.
Диапазон измеряемых показателей преломления при измерении в проходящем свете 1,3-1,7.
Точность измерения показателя преломления должна быть не ниже
-4
+/- 2 x 10 .
Могут быть использованы рефрактометры других типов с такой же
или большей точностью.
Рефрактометры юстируют по эталонным жидкостям, прилагаемым к
20
приборам, или дистиллированной воде, для которой n = 1,3330.
D
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей
Приладожья, Поморья и Прионежья –
Постоянно действующий третейский суд.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ВРАЩЕНИЯ
(ПОЛЯРИМЕТРИЯ)
Оптическое вращение - это способность вещества вращать плоскость поляризации при
прохождении через него поляризованного света.
В зависимости от природы оптически активного вещества вращение плоскости поляризации
может иметь различное направление и величину. Если от наблюдателя, к которому направлен свет,
проходящий через оптически активное вещество, плоскость поляризации вращается по часовой
стрелке, то вещество называют правовращающим и перед его названием ставят знак "+", если же
плоскость поляризации вращается против часовой стрелки, то вещество называют левовращающим и
перед его названием ставят знак "-".
Величину отклонения плоскости поляризации от начального положения, выраженную в
угловых градусах, называют углом вращения и обозначают греческой буквой "альфа". Величина угла
вращения зависит от природы оптически активного вещества, длины пути поляризованного света в
оптически активной среде (чистом веществе или растворе) и длины волны света. Для растворов
величина угла вращения зависит от природы растворителя и концентрации оптически активного
вещества. Величина угла вращения прямо пропорциональна длине пути света в оптически активной
среде, т.е. толщине слоя оптически активного вещества или его раствора. Влияние температуры в
большинстве случаев незначительно.
Для сравнительной оценки способности различных веществ вращать плоскость поляризации
света вычисляют величину удельного вращения ["альфа"]. Удельное вращение - это константа
оптически активного вещества. Удельное вращение ["альфа"] определяют расчетным путем как угол
поворота плоскости поляризации монохроматического света на пути длиной в 1 дм в среде,
содержащей оптически активное вещество, при условном приведении концентрации этого вещества
к значению, равному 1 г/мл.
Если нет специальных указаний, определение оптического
вращения проводят при температуре 20 град. С и при длине волны
линии D спектра натрия (589,3 нм). Соответствующую величину
20
удельного вращения обозначают ["альфа"] . Иногда для измерения
D
используют зеленую линию спектра ртути с длиной волны 546,1 нм.
При определении ["альфа"] в растворах оптически активного вещества необходимо иметь в виду,
что найденная величина может зависеть от природы растворителя и концентрации оптически
активного вещества. Замена растворителя может привести к изменению ["альфа"] не только по
величине, но и по знаку. Поэтому, приводя величину удельного вращения, необходимо указывать
растворитель и выбранную для измерения концентрацию раствора.
Величину удельного вращения рассчитывают по одной из следующих формул.
Для веществ, находящихся в растворе:
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей
Приладожья, Поморья и Прионежья –
Постоянно действующий третейский суд.
"альфа" 100
["альфа"] = -----------, (1)
lc
где "альфа" - измеренный угол вращения в градусах; l - толщина слоя в дециметрах; с -
концентрация раствора, выраженная в граммах вещества на 100 мл раствора.
Для жидких веществ:
"альфа"
["альфа"] = -------, (2)
l"рo"
где "альфа" - измеренный угол вращения в градусах; l - толщина слоя в дециметрах; "рo" -
плотность жидкого вещества в граммах на 1 мл.
Удельное вращение определяют либо в пересчете на сухое вещество, либо из высушенной
навески, о чем в частных статьях должно быть соответствующее указание.
Измерение величины угла вращения проводят либо для оценки чистоты оптически активного
вещества, либо для определения его концентрации в растворе. Для оценки чистоты вещества по
уравнению (1) или (2) рассчитывают величину его удельного вращения ["альфа"]. Концентрацию
оптически активного вещества в растворе находят по формуле:
"альфа"100
c = -----------. (3)
["альфа"]l
Поскольку величина ["альфа"] постоянна только в определенном интервале концентраций,
возможность использования формулы (3) ограничивается этим интервалом.
Измерение угла вращения проводят на поляриметре, позволяющем определить величину угла
вращения с точностью +/- 0,02 град.
Предназначенные для измерения угла вращения растворы или жидкие вещества должны быть
прозрачными. При измерении прежде всего следует установить нулевую точку прибора или
определить величину поправки с трубкой, заполненной чистым растворителем (при работе с
растворами) или с пустой трубкой (при работе с жидкими веществами). После установки прибора на
нулевую точку или определения величины поправки проводят основное измерение, которое
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей
Приладожья, Поморья и Прионежья –
Постоянно действующий третейский суд.
повторяют не менее 3 раз.
Для получения величины угла вращения "альфа" показания прибора, полученные при
измерениях, алгебраически суммируют с ранее найденной величиной поправки.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА ИЗМЕРЕНИИ
ПОГЛОЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Фотометрические методы анализа основаны на избирательном поглощении электромагнитного
излучения анализируемым веществом и служат для исследования строения, идентификации и
количественного анализа светопоглощающих соединений. В зависимости от используемой
аппаратуры в фотометрическом анализе различают спектрофотометрические методы - анализ по
поглощению веществами монохроматического излучения; колориметрические и
фотоколориметрические - анализ по поглощению веществами немонохроматического излучения.
Определения, связанные с измерением поглощения электромагнитного излучения, основаны на
двух законах. Закон Бугера - Ламберта связывает поглощение с толщиной слоя поглощающего
вещества и выражается соотношением <*>:
-------------------------------
<*> Приведенные обозначения соответствуют ГОСТу 7601-78.
J -kb
--- = 10 ; (1)
J0
J0
lg ---- = kb, (2)
J
где J0 - интенсивность излучения, падающего на вещество; J - интенсивность излучения,
прошедшего через вещество; b - толщина слоя вещества в сантиметрах; k - показатель поглощения
<*> - величина, обратная той толщине слоя, проходя через который поток излучения ослабляется в 10
раз.
-------------------------------
<*> В литературе эта величина часто называется коэффициентом погашения или
коэффициентом экстинкции.
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей
Приладожья, Поморья и Прионежья –
Постоянно действующий третейский суд.
Закон Бера связывает поглощение с концентрацией поглощающего вещества и обычно
применяется для растворов:
k ="каппа"c, (3)
где с - концентрация раствора; "каппа" - показатель поглощения раствора, концентрация
которого равна единице.
На практике обычно используется объединенный закон Бугера - Ламберта - Бера в виде:
J0
lg ---- ="каппа"cb. (4)
J
J0
Величина lg ----- носит название оптической плотности и
J
обозначается буквой D.
Величина "каппа" является специфической физической константой для каждого вещества и
может быть использована для целей идентификации. Знание величины "каппа" позволяет определить
содержание данного вещества в растворах неизвестной концентрации на основе измерения
оптической плотности D.
Объединенный закон Бугера - Ламберта - Бера вполне справедлив только для
монохроматического излучения, поэтому строгим является его применение в спектрофотометрии. В
фотоколориметрии, где измерения проводятся с помощью светофильтров, выделяющих сравнительно
узкий интервал длин волн, этот закон применим лишь с большим или меньшим приближением в
зависимости от степени постоянства величины D в данном интервале длин волн.
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ
Спектрофотометрия используется для идентификации соединений, исследования состава,
строения и количественного анализа индивидуальных веществ и многокомпонентных систем.
Кривая зависимости поглощения (функция поглощения) от длины волны или волнового числа
называется спектром поглощения вещества и является специфической характеристикой данного
вещества.
В спектрофотометрических методах применяют спектрофотометры - приборы, позволяющие
проводить анализ как окрашенных, так и бесцветных соединений по избирательному поглощению
монохроматического излучения в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.
Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей
Приладожья, Поморья и Прионежья –
Постоянно действующий третейский суд.