Анализ многокомпонентных систем

Исходя из закона аддитивности: если в системе находится несколько компонентов, то оптическая плотность такого раствора равна сумме поглощений всех компонентов системы:

(33),

где λ₁, λ₂,.. λ_n – максимумы поглощения каждого компонента.

(34)

По закону Бугера-Ламберта-Бера:

(35)

Значения молярного коэффициента поглощения находят предварительно по литературным источникам либо по градуировочным графикам, построенным для каждого определяемого компонента. По спектрам поглощения определяют оптимальную длину волны для каждого определяемого компонента. Измеряют оптическую плотность на спектрофотометре. Система решается относительно концентрации с применением компьютерных программ.

Рассмотрим анализ двухкомпонентной системы:

А=А₁+А₂

(36)

Рассмотрим три случая решения двухкомпонентной системы:

1) Спектры поглощения двух компонентов налагаются; нельзя выбрать область, где бы поглощал только один компонент. Представленную выше систему решают относительно с₁ и с₂, предварительно определив ε при λ_макс. для каждого из компонентов:

(37)

Пример подобной системы: диэтилдитиокарбамат меди и никеля в хлороформе.

2) Спектры поглощения двух компонентов налагаются частично, т.е. существует участок спектра, где поглощает только один компонент. Например, определение марганца и хрома при совместном присутствии в высших степенях их окисления. При максимальной длине волны второго компонента (MnO₄^-) первый компонент (Cr₂O₇^2-) практически не поглощает, т.е. . Система в этом случае принимает упрощенный вид:

(38)

Определение можно провести методом градуировочного графика, построив эти графики для обоих компонентов при максимальных длинах волн поглощения.

Методика: готовят стандартные растворы перманганата калия и бихромата калия. Строят спектры поглощения обоих компонентов, определяют максимальные длины волн. Строят градуировочные графики при оптимальных длинах волн. Т.к. MnO₄^-поглощает при двух длинах волн (при собственной длине волны и длине волны поглощения бихромата калия), то для перманганата калия строят два градуировочных графика. Раствор задачи фотометрируют при λ_макс. KMnO₄ и K₂Cr₂O₇, получая соответственно: А_KMnO4и А_{K2Cr2O7+ KMnO4}. По градуировочному графику, построенному при оптимальной длине волны поглощения перманганата калия, находят содержание марганца в смеси. По графику, построенному при оптимальной длине волны поглощения бихромата калия и при которой частично поглощает перманганат калия, определяют величину оптической плотности А'_KMnO4 при найденном содержании марганца. Т.к. измеренная при λ_макс. K₂Cr₂O₇ оптическая плотность (А_{K2Cr2O7+ KMnO4}) складывается из собственного поглощения K₂Cr₂O₇ (А_K2Cr2O7) и поглощения марганца, присутствующего в смеси (А'_KMnO4), то

А_K2Cr2O7= А_{K2Cr2O7+ KMnO4}- А'_KMnO4

По градуировочному графику, построенному при максимальной длине волны поглощения бихромата калия, находят содержание хрома в смеси.

3) Спектры поглощения двух компонентов не перекрываются. Рассматриваем подобную систему как две однокомпонентных системы. Для каждого из компонентов строим градуировочные графики при оптимальной длине волны, по которым определяем содержание вещества в смеси.

Дата добавления: 2014-01-07