Закон Рэлея

Закон Рэлея отражает зависимость интенсивности рассеянного света I _р от следующих факторов:

§ V – объём рассеивающей частицы;

§ N – число частиц в данном объёме;

§ n _част и n _ср – показатели преломления частиц и среды;

§ λ – длина волны падающего света;

§ I _о – интенсивность падающего света;

§ θ – угол рассеивания;

§ R – расстояние от частицы до приёмника излучения.

Эмпирически установлен вид этой зависимости:

Закон Рэлея выполняется, если r ≤ 0,1λ. При r > 0,1λ наблюдаются отклонени я от закона Рэлея, что приводит к нарушению линейности графика.

Зависимость аналитического сигнала от концентрации.
Условия проведения измерений

При соблюдении условий проведения измерений:

§ один и тот же прибор;

§ одна и та же методика анализа;

§ λ = const;

§ размер частиц r ≈ const

используют следующие уравнения связи аналитического сигнала и концентрации:

1. В нефелометрии уравнение Рэлея приводят к виду

I _p = k × C,

где k объединяет все постоянные величины.

2. В турбидиметрии измеряют не саму интенсивность прошедшего через суспензию света I_t, а кажущуюся оптическую плотность А _каж:

Эмпирически установленная зависимость А _каж от многих факторов имеет вид:

где К – коэффициент пропорциональности;

l – толщина поглощающего слоя;

С – концентрация вещества в растворе;

d – диаметр частиц;

α – константа, зависящая от метода измерения;

λ – длина волны падающего света.

При соблюдении описанных выше условий её приводят к виду

А _каж = k × l × C,

где k – молярный коэффициент мутности.

Поскольку аналитический сигнал сильно зависит от размера частиц суспензии, то необходимо строго соблюдать идентичность условий приготовления суспензий:

§ определённый порядок смешения реагентов;

§ одинаковая скорость смешения реагентов;

§ одинаковые концентрации исходных растворов;

§ постоянная температура;

§ добавление стабилизаторов (агар, желатин и т. п.);

§ одинаковое время выдержки приготовленных суспензий.

Приёмы нахождения неизвестной концентрации в нефелометрии и турбидиметрии

В нефелометрии и турбидиметрии чаще всего используют два из четырёх известных приёмов нахождения концентрации по величине аналитического сигнала:

§ Метод градуировочного графика.

§ Нефелометрическое и турбидиметрическое титрование. Основано на измерении I _р или А _каж в ходе титрования. Кривые тирования всегда имеют вид, показанный на рис.57.

§

Рис. 57. Кривые нефелометрического и турбидиметрического титрования

Возрастание сигнала до т. э. связано с тем, что на этом этапе титрования образуются всё новые и новые порции осадка, поэтому мутность раствора возрастает. После т. э. осадок перестаёт образовываться, и мутность остаётся практически постоянной или незначительно понижается за счёт разбавления раствора при титровании.

Метод стандартов и метод добавок используются редко, что обусловлено низкой точностью нефелометрического и турбидиметрического методов анализа.

Дата добавления: 2014-01-20