Реагенты Фотоколориметры

Мерные колбы емкостью 50 мл – 7 шт., емкостью 1000 мл – 1 шт.

Пипетки градуированные на 1 и 10 мл.

Стандартный раствор соли железа. Навеску 0,864 г х.ч. невыветренных железо-аммонийных квасцов растворяют в воде, подкисленной 5 мл серной кислоты (плотность 1,84 г/см³), и доводят объем раствора водой до 1 л. Раствор содержит 0,1 мг железа в 1 мл.

Азотная кислота, разбавленная (1:1).

Роданид аммония (или роданид калия), 105 раствор.

Выполнение работы.

I. Построение калибровочного графика. В мерные колбы емкостью по 50 мл последовательно вливают 0,5; 1,0; 2,0 3,0; 4,0; 5,0 мл стандартного раствора соли железа; добавляют в каждую из колб по 1 мл HNO₃ и по 5 мл роданида аммония (или калия). Во всех колбах объем растворов доводят до метки и измеряют оптические плотности растворов с синим светофильтром в кюветах с толщиной слоя 1 см.

Вследствие сравнительно быстрого разрушения окраски фотометрируемого раствора раствор роданида аммония следует приливать в колбу непосредственно перед измерением. Оптическую плотность каждого раствора измеряют 4-5 раз.

Вычисляют средние арифметические значения оптической плотности для каждого раствора и по ним строят калибровочный график.

Если определения необходимо проводить более точно, то на основании полученных значений оптической плотности для стандартных растворов рассчитывают уравнение калибровочного графика, из которого затем вычисляют искомую концентрацию.

II. Подготовка исследуемого раствора соли железа для фотометрирования. Исследуемый раствор, содержащий 0,05-0,5 мг железа, помещают в мерную колбу емкостью 50 мл, подкисляют 1 мл HNO₃, прибавляют 5 мл роданида аммония (или калия), доводят объем дистиллированной воды до метки, перемешивают и измеряют оптическую плотность в кювете с толщиной слоя 1 см, с синим светофильтром (область максимального пропуская 400-480 нм).

Оптическую плотность исследуемого раствора измеряют 4-5 раз (как и в случае стандартных растворов).

Зная параметры прямой калибровочного графика, находят значения для каждого значения D, а затем, считая за прямые измерения, вычисляют среднее значение , интервальное значение концентрации: (при выбранной степени надежности ) и относительную ошибку метода .

Лабораторная работа № 3. Определение больших количеств веществ методом дифференциальной абсорбционной спектроскопии

Метод дифференциальной абсорбционной спектроскопии применяют для повышения точности определения высоких концентраций веществ в растворе. При выполнении дифференциальных абсорбционных измерений в качестве раствора сравнения используют раствор определяемого вещества. Согласно теории, точность таких измерений тем выше, чем ближе концентрации определяемого вещества в анализируемом растворе и растворе сравнения и чем больше условная оптическая плотность последнего. Так как поглощение анализируемого раствора может быть больше или меньше поглощения раствора сравнения, то при дифференциальных измерениях удобнее всего использовать метод двусторонней дифференциальной абсорбционной спектроскопии.

Работа по определению веществ методом дифференциальной абсорбционной спектроскопии включает в себя следующие этапы:

- выбор оптимального раствора сравнения;

- построение градировочного графика или нахождение значения фактора пересчета;

- определение содержания вещества в анализируемом растворе по результатам измерения его относительной оптической плотности.

Порядок работы.

1. В мерных колбах одинаковой вместимости готовят серию растворов с известным содержанием определяемого вещества согласно одной из приведенных ниже методик. При этом разность масс определяемого вещества в двух последовательных растворах серии m =m_i+1 - m_i = const.

2. Измеряют на фотометре или спектрофотометре оптические плотности i + 1-го раствора относительно i-го и рассчитывают значения A_i+1,im_i, где А_i+1,i — измеренное значение относительной оптической плотности i+1-го раствора; m_i — масса определяемого вещества в i-м растворе, используемом в качестве раствора сравнения. Очевидно, что при соблюдении условий приготовления растворов, перечисленных в п. 1, произведение A_i+1,im_i, пропорционально условной оптической плотности i-го раствора сравнения. Толщина кювет и длина волны, используемые для измерения, указаны ниже в методиках определения элементов. Результаты представляют в виде таблицы:

Таблица 7.13.

Выбор оптимального раствора сравнения ( l = см, № светофильтра …, _max = …нм)

Номер раствора cравнения (i)	Номер измеряемого раствора (i+1)	Масса определяемого вещества в растворе сравнения (тi), мг	ЛAi+1,i	Ai+1,imi
1	2
2	3
и т. д.	и т. д.

По данным табл. 7.13 раствор, для которого произведение A_i+1,im_i максимально, выбирают в качестве раствора сравнения.

3. Относительно выбранного раствора сравнения измеряют оптические плотности тех растворов серии, у которых они не были измерены ранее в п. 2. Например, если серия состоит из шести растворов, а в качестве раствора сравнения был выбран раствор № 3, то относительно него измеряют оптические плотности растворов №№ 1, 5 и 6 (оптические плотности растворов №№ 2 и 4 были измерены ранее, и А_2,3=—А_3.2). Результаты измерений представляют в табл. 7.14. В нее же включают значе­ния относительных оптических плотностей растворов, измеренных ранее по п. 2.

Таблица 7.14.

Данные для построения градуировочного графика (раствор сравнения №…, l = …см, № светофильтра …, _max = …нм)

Номер раствора	1	2	3		Анализируемый раствор
т, мг Aотн.

По данным табл. 7.14 строят градуировочной график А_отн=f(т).

Примечание. Если измерения выполняются на фотометре, то в тех случаях, когда оптическая плотность раствора сравнения больше, чем оптическая плотность измеряемого раствора, следует измерить оптическую плотность раствора сравнения относительно измеряемого и полученное значение брать со знаком «минус».

5. Анализируемый раствор готовят для фотометрирования согласно соответствующей методике и измеряют его оптическую плотность относительно выбранного раствора сравнения. По градировочному графику находят массу определяемого элемента в анализируемом растворе т_х. Результаты заносят в табл. 7.14.