Примеры решения типовых задач

Определение молярного и удельного коэффициентов светопоглощения.

ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Содержание контрольной работы

2. Определение открываемого минимума фотометрических реакций.

3. Расчет концентрации и массы определяемого вещества при фотометрическом анализе.

4. Расчет концентрации и массы определяемого вещества при флуориметрическом анализе.

Пример 1.1. Оптическая плотность раствора KMnO₄ c концентрацией 6,00 мкг/мл, измеренная в кювете с толщиной слоя 2.00 см, при 525 нм равна 0,154. Рассчитайте молярный и удельный коэффициенты поглощения KMnO₄.

Решение: Определяем молярную концентрацию KMnO₄, учитывая, что титр 6,00 мкг/мл = 6,00×10^-6 г/мл:

С(KMnO₄)=

Рассчитываем молярный коэффициент поглощения KMnO₄:

Рассчитываем удельный коэффициент поглощения KMnO₄, учитывая, что 6,00 мкг/мл = 6,00×10^-4 г/100 мл

Ответ: 2,03×10³ моль^-1×л×см^-1; 128.

Пример 1.2. Для раствора, содержащего 0,0300 г оксигемоглобина в 100 мл, при 575 нм в кювете толщиной 1,00 см пропускание составило 53,5 %. Вычислите удельный коэффициент поглощения.

Решение: Определяем оптическую плотность раствора;

А = – lg T = – lg 0,535 = 0,272.

Вычисляем удельный коэффициент поглощения:

Ответ: 9,07

Пример 2.1. Рассчитайте определяемый минимум железа(III) в виде тиоцианатного комплекса при 480 нм. Значение молярного коэффициента поглощения равно 6300, толщина поглощающего слоя 5 см, конечный объем фотометрируемого раствора 25 мл. Наименьшее значение оптической плотности, измеряемое прибором, равно 0,005.

Решение:

m(Fe^III) = C_мин (Fe^III) ∙V_мин ∙ M(Fe^III) = ∙V_мин ∙ M(Fe^III) = ∙25∙10^–3∙55,85 = 2∙10^–7 г = 0,2 мкг.

Ответ: 0,2 мкг

Пример 2.2. Молярный коэффициент поглощения комплекса серебра с дитизоном в растворе при 462 нм равен 30500 л∙моль^–1 ∙см^–1. Какое минимальное содержание серебра (в %) можно определить в навеске 1 г, растворенной в 25 мл, если минимальное значение оптической плотности, которое с удовлетворительной точностью можно измерить на приборе, равно 0,002? Толщина поглощающего слоя кюветы 2 см.

Решение: Рассчитываем определяемый минимум ионов серебра

m(Ag⁺) = C_мин (Ag⁺) ∙V_мин ∙ M(Ag⁺) = ∙V_мин ∙ M(Ag⁺) =

Определяем минимальное определяемое содержание серебра в пробе:

Ответ: 9∙10^–6%

Пример 3.1. Вычислите молярную концентрацию и титр раствора рутина (витамина Р), если при 258 нм оптическая плотность анализируемого раствора равна 0,780, а стандартного раствора с концентрацией 6,0·10^-5 моль/л – 0,640. М(рутина) = 610 г/моль.

Решение: Молярную концентрацию рутина определяем по формуле для метода одного стандарта:

С(рутина)= моль/л

Определяем титр рутина:

Т(рутина)= 4,46∙10^-5 г/мл = 44,6 мкг/мл

Ответ: 7,3×10^-5 моль/л, 44,6 мкг/мл.

Пример 3.2. Вычислите молярную концентрацию и титр Cu(II) (в мкг/мл), если оптическая плотность раствора аммиаката меди в кювете с l = 2,00 см составляет 0,282, а молярный коэффициент поглощения 423.

Решение: Определяем молярную концентрацию Cu²⁺ по значению молярного коэффициента поглощения:

С(Cu²⁺) = моль/л

Определяем титр меди(II):

T(Cu²⁺) = 2,12×10^-5 г/мл = 21,2 мкг/мл

Ответ: 3,33×10^-4 моль/л, 21,2 мкг/мл.

Пример 3.3. К 2,00 мл раствора витамина В₁₂ добавили 18,00 мл воды и измерили оптическую плотность полученного раствора при длине волны 361 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1,00 см; А = 0,405. Рассчитайте концентрацию витамина В₁₂ в растворе (в мг/мл), если удельный коэффициент поглощения чистого витамина В₁₂ при 361 нм равен 207.

Решение: Определяем С_% витамина В₁₂ в фотометрируемом растворе по значению удельного коэффициента поглощения:

С*_% (В₁₂) = А / ( ∙ l) = 0,405/(207∙1,00) = 1,97∙10^-3 г/100 мл.

Рассчитываем титр витамина В₁₂ в фотометрируемом растворе

Т*(В₁₂) = С*_% (В₁₂)/100 = 1,97∙10^-3 /100 = 1,97∙10^-5 г/мл =1,97∙10^-2 мг/мл.

Рассчитываем титр витамина В₁₂ в исходном растворе, учитывая, что объем фотометрируемого раствора равен 2,00 + 18,00 = 20,00 мл:

Т(В₁₂) = Т*(В₁₂) ∙Vфот/ Vаликв = 1,97∙10^-2∙20,00/2,00 = 0,197 мг/мл.

Ответ: 0,197 мг/мл

Пример 3.4. Никель(II) из водного раствора объемом 100,0 мл экстрагируют в виде диметилглиоксимата 10 мл хлороформа и разбавляют до 20,0 мл хлороформом. Из полученного раствора аликвотные части объемом 5,00 мл фотометрируют методом добавок. Рассчитайте массу никеля(II) в растворе, если оптические плотности хлороформных экстрактов с добавкой 20 мкг никеля и без нее равны соответственно 0,48 и 0,23.

Решение: Рассчитываем массу никеля(II) в фотометрируемом растворе:

m^*(Ni)= .

Рассчитаем массу Ni в исходном растворе, учитывая, что масса никеля в исходном водном растворе равна массе никеля в экстракте.

m(Ni)=

Ответ: 72 мкг

Пример 4.1. Чему равна концентрация (в мкг/мл) раствора рибофлавина, если показание флуориметра для исследуемого раствора 0,60, а для стандартного раствора, содержащего 1,0 мкг/мл рибофлавина, - 0,42?

Решение: Определяем концентрацию рибофлавина в анализируемом растворе по формуле для метода одного стандарта:

Т(X) =

Ответ: 1,4 мкг/мл.

Пример 4.2. Определение алюминия в сплаве проводят по интенсивности люминесценции его соединения с красителем кислотный хром-сине-черный. Навеску сплава массой 0,1200 г растворили и после соответствующей обработки довели объем до 500,0 мл. Затем 10,00 мл этого раствора перенесли в колбу вместимостью 50,00 мл, прибавили раствор кислотного хром-сине-черного и довели объем до метки. Интенсивность люминесценции полученного раствора оказалась равна 75. Интенсивность люминесценции стандартного раствора, содержащего в 100 мл 25,0 мкг Al, равна 65. Определите массовую долю алюминия в сплаве.

Решение: Рассчитываем титр алюминия в стандартном растворе:

Т(Al) = m(Al)/Vр-ра = 25,0/100 = 0,250 мкг/мл.

Определяем титр алюминия в фотометрируемом растворе по формуле для метода одного стандарта:

Т*(Al) = Т_ст (Al)∙I_em(X) / I_em(cт) = 0,250∙75/65 = 0,29 мкг/мл.

Определяем титр алюминия в исходном растворе:

Т(Al) = Т*(Al) ∙Vфот/ Vаликв = 0,29 ∙50,00/10,00 = 1,4 мкг/мл.

Рассчитываем массу алюминия в навеске и массовую долю в сплаве:

m(Al) = T(Al)∙Vр-ра = 1,4∙500,0 = 700 мкг = 7,0∙10^–4 г.

%(Al) = m(Al)/mнав = 7,0∙10^–4/0,1200 = 0,0058 или 0,58%.

Ответ: 0,58%.

Дата добавления: 2015-06-04