Определение смеси светопоглощающих веществ

Спектрофотометрический метод, в принципе, позволяет определить несколько светопоглощающих веществ в одном растворе без предварительного разделения. В простейшем случае вещества поглощают при разных длинах волн, и анализ смеси сводится к определению каждого компонента в отдельности – метод изолированной абсорбции. В случае, когда спектры поглощения компонентов смеси частично накладываются друг на друга, выбирают длину волны, при которой наблюдается максимальное поглощение одного компонента, а поглощение другого компонента пренебрежимо мало.

Если же спектры веществ перекрываются, то для анализа используют один из методов, основанных на законе аддитивности. Например, для смеси веществ А и В можно записать систему уравнений Фирордта:

Решение этой системы уравнений при l = 1 см дает:

Длины волн, при которых следует проводить измерения оптической плотности, выбирают по спектрам поглощения веществ А и В. Хорошие результаты дает, например, метод максимальных разностей. Для этого сначала снимают спектры поглощения веществ А и В (рис.1.10.а), а затем строят график зависимости e _А – e _В или e _В – e _А от длины волны и находят области максимума и минимума (рис.1.10.б).

Рис.1.10. Спектры поглощения веществ А и В (а)

и зависимость e _А – e _В от длины волны (б).

Молярные коэффициенты светопоглощения определяют заранее, поэтому анализ сводится к измерению оптической плотности при двух длинах волн. Этот анализ при помощи фотоколориметров осуществить практически невозможно, поэтому количественное определение компонентов производят при помощи спектрофотометров.

Точность определения тем выше, чем больше различие в значениях e _А и e _В при одной и той же длине волны. Точность результатов анализа зависит от соотношения концентраций компонентов. Погрешность определения резко увеличивается при уменьшении относительного содержания компонента и при большом числе определяемых компонентов. Если число компонентов в смеси больше, чем два, число слагаемых в уравнениях типа (1.29–1.30) увеличивается пропорционально числу компонентов и соответственно возрастает число уравнений. Необходимое требование – подчинение компонентов системы законам Бера и аддитивности.

Так, для n компонентов будет записана система из n уравнений, значения оптических плотностей должны быть измерены при n длинах волн. Такие системы уравнений решают с использованием вычислительной техники.

Поиск по сайту: