Диференційний фотометричний метод аналізу

Сутність диференційного методу полягає в тому, що як розчин порівняння (нульовий розчин) використовують забарвлений розчин, який містить ту ж комплексну сполуку, що і досліджуваний (аналізований) розчин, але з іншою концентрацією. При цьому вимірюють відносну оптичну густину (А_віднчи ΔА).

Цей метод застосовують для підвищення відтворюваності результатів аналізу при визначенні більш високих концентрацій речовини, для усунення впливу сторонніх компонентів, які заважають визначенню і які тепер теж входять у розчин порівняння, а також для виключення помилки за рахунок поглинання світла самим реактивом.

У звичайній фотометрії працюють з розчинами, оптична густина яких лежить у межах 0,1-1 (цим значенням А відповідає відносна помилка вимірів (ω) 2,8 і 2,17 відповідно). Найменша помилка спостерігається для оптичної густини 0,46 (ω= 1,3%) рис 15 кр.1. Диференційна фотометрія відрізняється більш високою точністю. Відносна помилка визначення значно менша (рис. 15 кр. 2, 3).

На підставі закону Бугера-Ламберта-Бера для диференційної фотометрії справедливе рівняння:

ΔА = εl(С_х-С₀).

Застосування забарвлених розчинів, як розчинів порівняння, переносить пропускання й оптичну густину у середину шкали, де помилка приладу найменше впливає на погрішність визначення концентрації (рис.9).

Рис.17 Відносна помилка виміру в звичайній (З) і диференційній фотометрії «високого» (2) і «низького» світопоглинання (3).

Що стосується техніки диференційної фотометрії, то шкала виміру Т і А "розширюється", тому що оптичний нуль фотометричного приладу (Т=100%) встановлюють по забарвленому розчину порівняння, що містить аналітичну форму обумовленої речовини. Звичайно, таким розчином порівняння є один з розчинів стандартного ряду. Тоді, виконуючи вимір світопоглинання досліджуваного розчину щодо цього стандартного, може бути досягнуте "розширення" фотометричної шкали і зменшення погрішності виміру пропускання чи поглинання. Ефект "розширення" фотометричної шкали дає також поліпшення відтворюваності результату диференційного фотометричного визначення, який у цьому методі характеризується погрішністю = 1% (відн.) у порівнянні з 5% (відн.) у звичайній фотометрії.

Наприклад, світлопропускання розчину дорівнює 10% (рис.18). У випадку використання його ж в якості розчину порівняння, при компенсації встановлюємо Т=100%. При цьому для аналізованого розчину Т збільшується теж у 10 разів. Так, якщо пропускання аналізованого розчину дорівнює 4%, то при вимірах відносно забарвленого розчину, ΔТ = 40.

Рис. 18. Eфект «розширення» фотометричної шкали

Невелика ділянка сітлопропускання “АВ” розширюється до “СД” Точність виміру збільшується.

1. Забарвлений розчин з найбільшою концентрацією;

2. Забарвлений розчин стандартної серії з середньою концентрацією. Останній варіант найбільш зручний. Калібрований графік у цьому випадку має вигляд, представлений на рис.8, кр.3

Якщо, наприклад, приготувати стандартні розчини, що утримують різну кількість визначуваного катіона, яка рівномірно збільшується (табл. 3), то якрозчин порівняння ("нульовий" розчин) можна використовувати:

3. Забарвлений розчин стандартної серії з найменшою концентрацією;

обмірювані величини оптичних густий (відносно Н₂О) зі збільшенням концентрації (розчини 4-6) переходять в область неточних вимірів.

У випадку виміру оптичних густий цих розчинів відносно розчину № З, значення знаходяться в області шкали з мінімальною погрішністю визначення.

Таблиця 6

Дата добавления: 2015-06-28