Изучение спектров поглощения с помощью спектрофотометра
Наименование лабораторной работыИзучение спектров поглощения с помощью спектрофотометраФакультет информатики и прикладной математикиКурс III, группа 2Цель лабораторной работыОзнакомление с устройством и работой спектрофотометра. Определение оптической плотности и концентрации вещества в растворе.Этапы работыОценкаДатаПреподавательДопускПринадлежности: лабораторная установкаОкончаниеИтоговая оценкаТеоретическое введениеМетод анализа, основанный на сравнении качественного и количественного изменения световых потоков при их прохождении через исследуемый и стандартный растворы, называется колориметрическим методом анализа.Правильнее этот вид химического анализа называть абсорбционным спектральным анализом, так как он, в сущности, основан на измерении ослабления светового потока и происходящего избирательного поглощения света определяемым веществом. Различают спектрофотометрический и фотометрический методы абсорбционного анализа. Спектрофотометрический метод основан на измерении в монохроматическом потоке света (света определенной длины волны). Фотометрический метод основан на измерениях в не строго монохроматическом пучке света. При такой классификации колориметрией называют метод, основанный на измерении в видимой части спектра. Однако очень часто термином «колориметрия» называют все методы определения концентрации вещества в растворе по поглощению света.В большинстве случаев сущность колориметрических определений состоит в следующем: определяемый компонент (простой ион, сложный ион, органическое соединение) при помощи химической реакции переводят в окрашенное соединение, после чего каким-либо способом измеряют интенсивность окраски полученного раствора.Для цветовой характеристики окрашенных растворов веществ пользуются кривыми светопоглощения или так называемыми спектрами поглощения (спектры абсорбции). Для получения кривой светопоглощения производят серию измерений оптических плотностей окрашенного раствора при различных длинах волн проходящего света, т.е. пользуются для освещения каждый раз другим участком спектра. Затем строят график зависимости оптической плотности раствора от длины волны падающего света (в нанометрах).На рис.1 показаны кривые светопоглощения растворов перманганата калия, хромата и бихромата калия.Максимум светопоглощения многих окрашенных соединений лежит в видимой области спектра (например, раствора перманганата калия), некоторых – в ультрафиолетовой области, как, например, растворов хромата и бихромата калия. Длину волны, соответствующую максимуму светопоглощения, принято обозначать макс ; так, для перманганата калия макс = 525 нм, для хромата калия макс = 380 нм, для бихромата калия макс = 350 нм.Позднее Бером было установлено, что при прохождении света через газы и растворы степень поглощения света зависит от числа частиц в единице объема, встречающихся на пути светового потока, т.е. поглощение света зависит от концентрации вещества:0D= lg = bCгде - коэффициент поглощения, величина постоянная для растворов при прохождении света с определенной длиной волны,b – толщина слоя,С – концентрация вещества.Эта зависимость оптической плотности от концентрации вещества в растворе и толщины поглощающего слоя известна под названием закона Бугера–Ламберта-Бера: оптическая плотность растворов при прочих равных условиях прямо пропорциональна концентрации вещества и толщине поглощающего слоя.Спектральные приборыНазначением спектральных приборов является выделение излучения в узких спектральных интервалах в пределах заданной области спектра с разрешением обычно 102-107. В основу действия спектральных приборов могут быть положены самые разнообразные принципы, поэтому схемы действия конструкции приборов могут быть весьма различными.Давно известны и наиболее распространены спектральные приборы с пространственным разделением длин волн. Такие приборы называют «классическими», а используемый метод разделения излучения по длинам волн – методом селективной фильтрации. Обязательным в спектральных приборах этого класса является диспергирующий элемент, пространственно разделяющий по длинам волн падающее на него излучение.Для измерения оптической плотности используют приборы, называемые СПЕКТРОФОТОМЕТРЫ.Спектрофотометр – это прибор, позволяющий производить измерения светопоглощения образцов в узких по спектральному составу пучка света (монохроматический свет). Спектрофотометры позволяют разлагать белый свет в непрерывный спектр, выделять из этого спектра узкий интервал длин волн, в пределах которого световой пучок можно считать монохроматическим (ширина выделяемой полосы спектра 1 – 20 нм), пропускать изолированный пучок света через анализируемый раствор и измерять с высокой степенью точности интенсивность этого пучка. Поглощение света окрашенным веществом в растворе измеряют, сравнивая его с поглощением нулевого раствора. В фотометрическом спектрофотометре сочетаются два основных прибора: монохроматор, служащий для получения монохроматического светового потока, и фотоэлектрический фотометр, предназначенный для измерения интенсивности света.Монохроматор состоит из трех основных частей: источника света, диспергирующего устройства (устройства, разлагающего белый свет в спектр) и приспособления регулирующего величину интервала длин волн светового пучка, п...
Другие файлы:
Практикум по спектроскопии
Пособие содержит описание 19 лабораторных работ специального практикума по основным разделам современной оптической спектроскопии: эмиссионного спектр...
Физические принципы спектрофотометрии. Устройство спектрофотометра
История развития оптической спектрометрии. Физические основы методики измерений. Поглощение в твердых телах и молекулах. Типы абсорбционных спектромет...
Многоцветье спектров
Книга из серии "Научно- техническая литература" рассказывает о важнейших открытиях в области спектров, о возможностях применения спектров для изучения...
Атлас длинноволновых инфракрасных спектров поглощения комплексных фторидов металлов III-V групп и уранила
Атлас ИК спектров более 240 неорганических фторидов, в том числе и комплексных. Рассмотрено влияние воды на представленные спектры, а также приведены...
Фотометрическое определение железа в питьевой воде
Сущность и методика фотометрического определения железа с сульфосалициловой кислотой. Происхождение молекулярных спектров поглощения. Изучение основно...
