Турбідиметрія, нефелометрія.

 

Фотоелектроколориметри можуть використовуватися для хімічного аналізу не тільки в молекулярно-абсорбційному методі, а і в методах, які грунтуються на поглинанні або розсіюванні світлового потоку дисперсними частинками.

Турбідиметрія грунтується на вимірюванні послаблення світлового потоку, який проходить через розчин з суспензією малорозчинних сполук. Внаслідок поглинання і розсіювання інтенсивність падаючого світлового потоку зменшується і визначається рівнянням:

(2.22)

де I _о і I_t - інтенсивність падаючого світлового потоку і потоку, який пройшов через суспензію без зміни напрямку;

C - концентрація поглинаючих частинок в розчині;

l - товщина поглинаючого шару розчину;

d - середній діаметр поглинаючих частинок;

K' i a - константи, які залежать від методу вимірювання та природи суспензії;

l - довжина хвилі падаючого світла.

Приготування суспензій з стандартних і вимірюваних розчинів проводять в однакових умовах і для вимірювань їх послідовно вміщають в одну кювету. При цьому значення K', d, a i l мають певні величини, які можуть бути об'єднані в одну константу:

або A=KCl (2.23)

Це рівняння має вигляд аналогічний рівнянню Бугера-Ламберта-Бера, де К - молярний коефіцієнт каламутності розчину.

Нефелометрія грунтується на вимірюванні світлового потоку, розсіяного частинками суспензії малорозчинних сполук. Інтенсивність розсіяного потоку описується рівнянням Релея:

, (2.24)

де I _о і I_r - інтенсивність падаючого і розсіяного світлового по току відповідно;

F - функція, яка залежить від коефіцієнтів заломлення частинок і розчину;

N - загальне число частинок в суспензії;

V - об'єм частинки;

r - віддаль до приймача світла;

b - кут між напрямом падаючого і розсіяного світла.

Для нефелометричних вимірювань приймач світла розташовують перпендикулярно до напрямку падаючого світлового потоку (b = 90^о). Прилади, які мають два фотоелементи і розташовані: один вдовж падаючого світла, другий - перпендикулярно йому, називаються фотоколориметрами-нефелометрами.

При постійності умов проведення реакції загальне число частинок (N) пропорційне концентрації визначуваної речовини. Всі вимірювання проводять при певних значеннях I _o, F, V, r, b. Об'єднуючи їх в одну константу, можна записати:

I_r = KC

Кількісний аналіз проводять методом абсолютного калібрування за залежністю інтенсивності розсіяного світла від концентрації.

Нефелометричні та турбідиметричні вимірювання мають високу чутливість. Недоліком їх є невелика точність, внаслідок труднощів у відтворюванні умов утворення однакових за розмірами частинок суспензій малорозчинних сполук.

Питання для самоконтролю.

1. На чому грунтуються молекулярно-абсорбційні методи аналізу.

2. Структура енегетичних рівнів молекул.

3. Аналітичний сигнал молекулярно-абсорбційного аналізу

4. Чому спектр поглинання молекул має смугастий характер?

5. Що таке характеристичні або групові смуги? Для чого вони використовуються?

6. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Коефіцієнт поглинання, екстинкція.

7. Причини відхилень від закону Бера.

8. Схема приладів для вимірювання спектра поглинання.

9. Призначення фотоколориметрів, фотоелектроколориметрів.

10. Вимоги до забарвлених сполук і реакцій їх утворення.

11. Етапи розробки фотоколориметричних методик аналізу.

12. Способи проведення кількісного фотоколориметричного аналізу.

13. Визначення декількох речовин, спектри яких перекриваються.

14. Переваги методу диференційної фотометрії.

15. Фотоелектроколориметричне титрування.

16. Основи та можливості турбідиметрії.

17. Основи та можливості нефелометрії.