ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 190
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА
Основной закон светопоглощения (Закон БугераЛамбертаБера)
Основные узлы приборов абсорбционной спектроскопии
Основные узлы приборов для эмиссионного спектрального анализа
Качественный эмиссионный спектральный анализ
РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА
Основные узлы рентгеноспектральных приборов
Количественный рентгеноструктурный анализ
Качественный хроматографический анализ
КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА
Измерение электропроводности растворов
ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА
Измерительная ячейка и электроды потенциометрического ме тода анализа.
график I=f(C)
IA = ;
C
x
IxC = .
A
Здесь необходимым условием является линейная зависимость между Iи C.
Тогда справедливы соотношения:
Ix=ACx;
откуда
Ix+cт = A(Cx + Ccт),
C = C
Ix .
x cт Ix+ст — Ix
Абсорбционный спектральный метод анализа основан на избирательном поглоще‐ нии растворами веществ ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света. Ультра‐ фиолетовое излучение имеет длину волн ‐ 10…400 нм; видимое ‐ 400…700 нм; инфракрас‐ ное ‐ 700…106 нм.
Справка
Интервалдлинволн Участокспектра
10-4…0,1 нм λ- излучение
10-2…10 нм Рентгеновское излучение
10…400 нм Ультрафиолетовое излучение
400…760 нм Видимый свет
760…106 нм Инфракрасное излучение 10-3…1 м Микроволны или сверхвысокие частоты λ > 1 м Радиоволны
Свет поглощается раствором избирательно: при некоторых длинах волн светопоглоще‐ ние происходит интенсивно, а при некоторых свет не поглощается. Интенсивно поглощаются кванты света, энергия которых равна энергии (E=hν,где h‐ постоянная Планка 6,62∙10⁻34 Дж∙с, ν ‐ частота, 1/с.) возбуждения частицы и вероятность их поглощения больше нуля. Молярный коэффициент поглощения при этих частотах (или длинах волн) достигает больших значений.
Распределение по частотам ν (или длинам волн ) значений молярного коэффициента поглощения называется спектром поглощения. Обычно спектр поглощения выражают в виде графической зависимости оптической плотности D или молярного коэффициента по‐ глощения от частоты ν или длины волны λ падающего света.
Dили
или
Появление полос поглощения обусловлено дискретностью
энергетических состоя‐ ний поглощающих частиц и квантовой природой электромагнитного излучения. Интенсивно поглощаются кванты света, которые соответствуют энергии возбуждения частицы.
При поглощении квантов света происходит увеличение внутренней энергии частицы, которая складывается из энергии вращения частицы как целого, энергии колебания атомов и движения электронов:
Е = Евр + Екол + Еэл ,
где Евр ‐ вращательная; Екол‐ колебательная; Еэл‐ электронная энергия.
По энергии вращательное, колебательное и электронное движение различается весьма существенно, причём:
Евр << Екол << Еэл(1:102:103)
Анализ ИК‐ спектров показал, что некоторые из наблюдаемых частот можно привести в соответствие с колебаниями отдельных атомов. Так, например, было найдено, что в спектрах всех молекул, содержащих связи С‐Н, имеются частоты в области 3300…3500 нм, связь С=С – λ = 6060 нм, связь С≡С – λ = 4760 нм. Такие частоты называются характеристическими
. Они широко используются в практической спектроскопии для определения строения молекул и проведения качественного анализа по ИК‐ спектрам.
Таким образом, каждое вещество обладает способностью поглощать лучистую энергию в виде квантов энергии, соответствующих определённым длинам волн. Полосы поглощения располагаются в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области спектра. Эти поло‐
сы и линии могут быть использованы для качественного и количественного фотометриче‐ ского анализа.
Метод абсорбционного спектрального анализа подразделяется на:
‐ колориметрический;
‐ фотоэлектроколориметрический;
‐ спектрофотометрический.
В фотоэлектроколориметриии колориметриииспользуется немонохроматическое
(полихроматическое) излучение преимущественно в видимом участке спектра.
Спектрофотометрияоснована на измерении степени поглощении монохроматиче‐ ского излучения (излучения определённой длин волн).
В колориметрии о поглощении света судят визуальным сравнением интенсивности ок‐ раски.
В спектрофотометриии фотоэлектроколориметриив качестве приёмника свето‐ вой энергии используются фотоэлементы.
Методы фотометрического анализа высокочувствительныи избирательны. Эти ме‐ тоды широко используются:
-
В методе молярного свойства измеряется интенсивность аналитического сигнала у нескольких стандартных образцов или растворов и рассчитывается молярное свойство А, т.е. интенсивность аналитического сигнала, пропорциональная 1 моль вещества:
IA = ;C
x
IxC = .
A
Здесь необходимым условием является линейная зависимость между Iи C.
-
В методе добавоксначала измеряется интенсивность аналитического сигнала пробы, затем в пробу вводятся известный объем стандартного раствора до концентрации Ссти сно‐ ва измеряется интенсивность сигнала.
Тогда справедливы соотношения:
Ix=ACx;
откуда
Ix+cт = A(Cx + Ccт),
C = C
Ix .
x cт Ix+ст — Ix
-
Метод титрования. В этих методах в ходе титрования измеряется интенсивность аналитического сигнала Iи строится кривая титрования в координатах I—V, где V—объем добавленного титранта, мл. Например, зависимость удельной электропроводности æoот объема титранта V.
АБСОРБЦИОННЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА
-
Теоретические основы абсорбционной спектроскопии
Абсорбционный спектральный метод анализа основан на избирательном поглоще‐ нии растворами веществ ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света. Ультра‐ фиолетовое излучение имеет длину волн ‐ 10…400 нм; видимое ‐ 400…700 нм; инфракрас‐ ное ‐ 700…106 нм.
Справка
Интервалдлинволн Участокспектра
10-4…0,1 нм λ- излучение
10-2…10 нм Рентгеновское излучение
10…400 нм Ультрафиолетовое излучение
400…760 нм Видимый свет
760…106 нм Инфракрасное излучение 10-3…1 м Микроволны или сверхвысокие частоты λ > 1 м Радиоволны
Свет поглощается раствором избирательно: при некоторых длинах волн светопоглоще‐ ние происходит интенсивно, а при некоторых свет не поглощается. Интенсивно поглощаются кванты света, энергия которых равна энергии (E=hν,где h‐ постоянная Планка 6,62∙10⁻34 Дж∙с, ν ‐ частота, 1/с.) возбуждения частицы и вероятность их поглощения больше нуля. Молярный коэффициент поглощения при этих частотах (или длинах волн) достигает больших значений.
Распределение по частотам ν (или длинам волн ) значений молярного коэффициента поглощения называется спектром поглощения. Обычно спектр поглощения выражают в виде графической зависимости оптической плотности D или молярного коэффициента по‐ глощения от частоты ν или длины волны λ падающего света.
Dили
или Появление полос поглощения обусловлено дискретностью
энергетических состоя‐ ний поглощающих частиц и квантовой природой электромагнитного излучения. Интенсивно поглощаются кванты света, которые соответствуют энергии возбуждения частицы.
При поглощении квантов света происходит увеличение внутренней энергии частицы, которая складывается из энергии вращения частицы как целого, энергии колебания атомов и движения электронов:
Е = Евр + Екол + Еэл ,
где Евр ‐ вращательная; Екол‐ колебательная; Еэл‐ электронная энергия.
По энергии вращательное, колебательное и электронное движение различается весьма существенно, причём:
Евр << Екол << Еэл(1:102:103)
-
Полосы, связанные свозбуждениемвращательныхуровнейэнергии расположены в области спектра, имеющего длину волн λ≥ 100000 нм. Энергия квантов равна: Евр= 1,2 кДж/моль. В настоящее время чисто вращательные спектры в аналитических целях почти не используют. -
Полосы, связанные с возбуждением колебательных уровней энергии, расположены в области спектра примерно от 2000…2500 до 30000…50000 нм, что соответствует энергии квантов от 3 до 60 кДж/моль. -
Верхней энергетической границей колебательного спектра обычно считают энергию фотонов примерно 2000 нм, или около 60 кДж/моль. Увеличение энергии облучающих кван‐ тов выше 60 кДж/моль чаще всего будет приводить к возбуждению электронов и появлению в спектре полос, характеризующих электронные переходы.
Анализ ИК‐ спектров показал, что некоторые из наблюдаемых частот можно привести в соответствие с колебаниями отдельных атомов. Так, например, было найдено, что в спектрах всех молекул, содержащих связи С‐Н, имеются частоты в области 3300…3500 нм, связь С=С – λ = 6060 нм, связь С≡С – λ = 4760 нм. Такие частоты называются характеристическими
. Они широко используются в практической спектроскопии для определения строения молекул и проведения качественного анализа по ИК‐ спектрам.
Таким образом, каждое вещество обладает способностью поглощать лучистую энергию в виде квантов энергии, соответствующих определённым длинам волн. Полосы поглощения располагаются в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области спектра. Эти поло‐
сы и линии могут быть использованы для качественного и количественного фотометриче‐ ского анализа.
Метод абсорбционного спектрального анализа подразделяется на:
‐ колориметрический;
‐ фотоэлектроколориметрический;
‐ спектрофотометрический.
В фотоэлектроколориметриии колориметриииспользуется немонохроматическое
(полихроматическое) излучение преимущественно в видимом участке спектра.
Спектрофотометрияоснована на измерении степени поглощении монохроматиче‐ ского излучения (излучения определённой длин волн).
В колориметрии о поглощении света судят визуальным сравнением интенсивности ок‐ раски.
В спектрофотометриии фотоэлектроколориметриив качестве приёмника свето‐ вой энергии используются фотоэлементы.
Методы фотометрического анализа высокочувствительныи избирательны. Эти ме‐ тоды широко используются:
-
при контроле технологических процессов; -
при контроле продукции; -
при анализе природных материалов в химической, металлургической промышлен‐ ностях; -
при контроле загрязнения окружающей среды (воздуха, воды, почвы); -
при определении примесей (10‐4‐10‐6 %масс.) в веществах высокой чистоты. -
В системах автоматического контроля технологических процессов.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 22