Презентация на тему "Фотометрический анализ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Фотометрический анализIII курс, д/о

  Преподаватель Ельчищева Юлия Борисовна

• 
  Слайд 2

  Оптические методы анализа

  Атомно-адсорбционный анализ – основанный на поглощении световой энергии атомами анализируемых веществ. Молекулярно-адсорбционный анализ – анализ по поглощению света молекулами анализируемого вещества и сложными ионами (в бл.УФ, видимой, бл.ИК). К нему относим фотоэлектроколориметрию, спектрофотометрию, ИК-спектроскопию. Анализ по поглощению и рассеиванию световой энергии взвешанными частицами анализируемого вещества, т.е. дисперсными системами (турбидиметрия, нефелометрия). Люминесцентный анализ – основанный на измерении излучения, выделенного возбужденными частицами исследуемого объекта. 1

• 
  Слайд 3

  Электронный спектр поглощения (излучения)

  2

• 
  Слайд 4

  Фотометрические методы анализа

  Io I Е* Ео ‎∆Е Закон Планка ∆Е=Е* – Ео=hγ=h Екванта=Евозб. электрона=∆Е (2) (1) Методы, основанные на измерении избирательного поглощения светового излучения в видимой, бл.УФ, бл.ИК областях спектра истинными растворами исследуемого вещества (т.е. однородными нерассеивающими системами). длина волны λ, нм поглощение 3

• 
  Слайд 5

  Хромофоры и ауксохромыХромофорные группы

  Карбонильная Карбоксильная Этиленовая Азометиновая Нитрозо-группа Нитритная группа Нитратная Бензол Ауксохромы -NH2, -N(CH3)2, -OH, -OCH3 4

• 
  Слайд 6

  Поглощающие системы в фотометрии

  Растворы акво-комплексов (ионов), обладающие поглощением в видимой области спектра; их молярный коэффициент поглощения (ε) не выше n·102. Органические соединения. Растворы солей элементов в высших степенях окисления (MnO4-, Cr2O72-и т.д.) Растворы комплексов металлов с неорганическими (ε~n·103) и органическими (ε~n·104) лигандами. 5

• 
  Слайд 7

  Основные законы поглощения

  I. Закон Бугера-Ламберта Io=Il+Ia+Ir(3), Io Il Закон:«Относительное количество поглощенного электромагнитного излучения не зависит от интенсивности падающего излучения. Каждый слой равной толщины поглощает равную долю падающего монохроматического потока излучения». или (4) (5), (6) (8) –Закон Бугера-Ламберта Если , то (9). 6 (7)

• 
  Слайд 8
  

  II. Закон Бера Закон:«Поглощение потока электромагнитного излучения прямо пропорционально числу частиц поглощающего вещества, через которое проходит поток этого излучения» k = ε·c (10) III. Объединенный закон поглощения – закон Бугера-Ламберта-Бера – основной закон поглощения (11) или (12) оптическая плотность поглощающего вещества 7

• 
  Слайд 9

  Основные фотометрические величины

  I. Оптическая плотность (А) – аналитический сигнал, характеризующий способность раствора поглощать свет; величина безмерная. II. Прозрачность или пропускание (Т) – отношение интенсивности монохроматического потока излучения, прошедшего через исследуемый объект, к интенсивности первоначального потока излучения. Величина Т характеризует способность раствора пропускать свет. Пропускание измеряется в процентах (%) или в долях (от 0 до 1). (13) (14) (15) (16) λ, нм 8

• 
  Слайд 10
  

  III. Молярный коэффициент светопоглощения (погашения) (ε) – является основной характеристикой поглощения любой системы при данной длине волны; отражает индивидуальные свойства окрашенных соединений и является их определяющей характеристикой. Физический смысл: молярный коэффициент светопоглощения представляет собой оптическую плотность раствора с концентрацией 1 моль/л, помещенного в кювету с толщиной поглощающего слоя 1 см; имеет размерность см2/моль. Молярный коэффициент светопоглощения зависит от: длины волны падающего света; температуры раствора; природы растворенного вещества. Молярный коэффициент светопоглощения является мерой чувствительности данной фотометрической реакции. Молярный коэффициент светопоглощения бывает истинным и кажущимся. Значение ε характеризует два существенно важных свойства поглощающей системы: постоянство значения ε говорит о соблюдении основного закона поглощения в определенном интервале концентраций; значение ε удобно использовать для сравнительной оценки чувствительности фотометрической реакции 9

• 
  Слайд 11
  

  Спектр поглощения– графическое изображение распределения поглощаемой веществом энергии по длинам волн. Спектры поглощения имеют одну и ту же форму независимо от толщины слоя раствора или концентрации вещества в растворе и характеризуются сохранением положения максимума при одной и той же длине волны.

  Закон аддитивности (правило) – Фирордт (1873) Если в растворе содержится n светопоглощающих компонентов, которые не вступают друг с другом в химическое взаимодействие, то при условии соблюдения основного закона светопоглощения оптическая плотность такого раствора будет равна сумме парциальных оптических плотностей всех содержащихся в растворе светопоглощающих компонентов. (17) 10

• 
  Слайд 12

  Спектр поглощения

• 
  Слайд 13

  Причины отклонения от закона Бугера-Ламберта-Бера

  Поведение поглощающих систем подчиняется закону Б-Л-Л при условии: монохроматичности светового потока; отсутствии химических изменений в поглощающей системе; постоянстве коэффициента преломления. Причины отклонения: I. кажущиеся: физические (инструментальные) – немонохроматичность светового потока; рассеяние света; случайные излучения. химические: изменение ионной силы раствора; изменение концентрации раствора; изменение степени сольватации (гидратации); изменение концентрации ионов [H+]; изменение степени диссоциации комплексного соединения при разбавлении. II. истинные – изменение коэффициента преломления. 11

• 
  Слайд 14

  Влияние концентрации [H+]на формы существования частиц

  1 – CrO4-; 1 – Cr2O72-

• 
  Слайд 15

  Фотометрическая реакция

  К фотометрическим реакциям прибегают в следующих случаях: определяемый компонент не окрашен или интенсивность его светопоглощения мала; полосы поглощения определяемого и посторонних компонентов перекрываются; определяемый компонент присутствует в виде множества различных химических форм. Требования к фотометрическим реакциям В результате реакции должно образовываться вещество, поглощающее свет в УФ или видимой области спектра; фотометрические реакции, несмотря на различии в их химизме, должны протекать быстро, количественно, избирательно; поглощение продуктов фотометрической реакции должно быть хорошо воспроизводимым и постоянным во времени; важно, чтобы закон Б-Л-Б выполнялся в широком интервале концентраций определяемого вещества; если фотометрический реагент окрашен, то реакция должна обладать высокой контрастностью; образующееся комплексное соединение должно быть прочным; значение ε должно быть достаточно большим, т.е. реакция должна быть чувствительной. 14