Фотоколориметрический метод

Фотометрический метод анализа основан на избирательном поглощении электромагнитного излучения анализируемым веществом и служит для иссле­дования строения, идентификации и количественного определения светопоглощающих веществ. Фотометрические методы анализа подразделяются на визу­альную колориметрию, фотоэлектроколориметрию, спектрофотометрию в видимой и ультрафиолетовой областях спектра.

1) Визуальная колориметрия основана на сравнении интенсивности окра­сок растворов разных концентраций. Данный метод используется для количественного определения ртути по ок­раске взвеси тетрайодомеркуроата меди, образующейся в деструктате при взаи­модействии ртути с иодидом меди (I).

Исследование проводят в колориметрических пробирках. Для определения берут 3 различных объема исследуемого раствора ртути. Одновременно с колориметрируемой пробой готовят стандартную шкалу. Для приготовления стан­дартного раствора ртути используют дважды перекристаллизованный дихлорид ртути. Объемы исследуемых и стандартных растворов доводят до 6 мл 0,24 % раствором йода и во все пробирки одновременно прибавляют по 4 мл реактива, содержащего сульфат меди, сульфат натрия и гидрокарбонат натрия. Пробу и стандартную шкалу сравнивают через 10 мин. после их приготовления. Перед колориметрированием пробирки встряхивают. Количество ртути рассчитывают на 100 г органа, взятого на исследование. Граница определения — 0,01 мг. Зак­лючение о количестве обнаруженной ртути дают по среднему значению трех оп­ределений.

Колориметрическое определение мышьяка основано на реакции Зангер-Блека. Используют 14 колбочек приборов Зангер-Блека. В первую колбочку по­мещают минерализат, во вторую — серную кислоту, в двенадцать оставшихся — стандартный раствор мышьяковистого ангидрида в 4 М растворе серной кис­лоты для приготовления колориметрической шкалы. Далее поступают, как ука­зано при качественном обнаружении мышьяка данным методом.

Через час сопоставляют окраску реактивной бумажки, полученной при ис­следовании минерализата, с окраской стандартной шкалы. Граница определе­ния — 0,04 мг.

2) Фотоэлектроколоримтрический метод основан, на способности анализи­руемого вещества поглощать немонохроматический свет. Метод экстракцион­ной фотоэлектроколориметрии используется для количественного определения ионов свинца, серебра, хрома, ртути, меди, таллия, сурьмы по цветным продук­там взаимодействия с органическими комплексами (дитизон, диэтилдитиокарбаминат, малахитовый зеленый, дифенилкарбазид), которые экстрагируются в органический растворитель или реакциям окисления для марганца.

Количественное определение свинца основано на измерении оптической плотности окрашенного в пурпурно-красный цвет раствора дитизоната свинца в хлороформе. Измерение оптической плотности проводят на фотоэлектроколориметре при длине волны520 нм в кювете с толщенной поглощающего слоя 10 мм и в ка­честве раствора сравнения используют хлороформ. Расчет содержания свинца производят по калибровочному графику. Стандартный раствор для построения калибровочного графика готовят путем растворения соли свинца хлорида или свинца основного ацетата в воде очищенной, подкисленной раствором хлорис­товодородной кислоты при кипячении. Метод позволяет определять свинец при содержании его в пределах 0,02—2 мг в 100 г объекта.

Для количественного определения ртути используют дитизонат данного ме­талла, который имеет золотисто-желтую окраску и экстрагируется хлороформом или четыреххлористым углеродом при рН = 1,0—2,0 (4—5 М раствора серной кислоты). Определению ртути по его дитизонату мешают ионы серебра, золота, платины и палладия, которые, однако, являются исключительно редкими объекта­ми исследования в химико-токсикологическом анализе. Также мешать определе­нию ртути могут продукты окисления дитизона (карбадиазон и др.), окрашенные в желтый цвет, сходный по окраске с дитизонатом ртути при небольшом содержа­нии ртути (II). Они растворимы в четыреххлористом углероде и хлороформе. Максимум поглощения их (390—470 нм) лежит близко к дитизонату ртути (485 нм). Поэтому для определения ртути следует пользоваться свежеприготовленный ра­створ дитизона. Раствором сравнения служит хлороформ или четыреххлористый углерод. Количество ртути определяют по калибровочному графику. Для постро­ения графика готовят стандартные растворы ртути (II) в серной кислоте. Граница определения — 0,005 мг.

Фотоколориметрическим методом, основанным на реакции образования однозамещенного дитизоната серебра, целесообразно проводить определение при небольших количествах осадка серебра хлорида. Измеряют оптическую плот­ность раствора дитизоната серебра в хлороформе или четыреххлористом угле­роде, при длине волны 462 нм в кювете с толщенной поглощающего слоя 10 мм. Раствором сравнения является органический растворитель. Определение количества серебра производят по калибровочному графику. Стандартный раствор для построения графика готовят из перекристаллизованного нитрата серебра. Граница определения — 1 мг серебра в 100 г объекта.

Ион таллия может быть определен по дитизонату, полученному в условиях приведенных выше. Измеряют оптическую плотность при длине волны 505 нм, раствором сравнения является хлороформ. Расчет количественного содержания ведут по калибровочному графику, для построения которого используют стан­дартный раствор таллия в серной кислоте.

В основе количественного определения ионов марганца в минерализате лежит реакция окисления с калия периодатом, так как окраска получаемого перманганат аниона устойчива в течение длительного времени. В зависимости от интенсивности окраски полученного в результате реакции, раствора, его разбав­ляют водой до 10 мл и измеряют оптическую плотность, при длине волны 525 нм в кюве­те с толщиной поглощающего слоя 10 мм. Раствором сравнения служит опыт, в котором минерализат заменен 20 % раствором кислоты серной. Количество мар­ганца определяют по калибровочному графику, который строят по стандартным растворам перманганата калия. Раствором сравнения служит вода. Граница оп­ределения 0,1 мг марганца в 100 г объекта

Хром количественно определяют по реакции с дифенилкарбазидом. Усло­вия окисления хрома и проведения реакции описаны выше. Комплекс хрома с дифенилкарбазидом окрашивается полностью через 20—30 мин. Окраска со­храняет устойчивость в течение 2—3 часов. При содержании хрома менее 0,5 мг в 100 г объекта (на границе чувствительности) окраска комплекса появляется в течение 5—10 мин и через 20—30 мин начинает желтеть. Оптическая плотность окрашенных растворов измеряется на фотоэлектроколориметре, при длине вол­ны 546 нм и в кювете с толщенной поглощающего слоя 20 мм. Определение хрома проводят в минерализате и в осадке, в случае образования окрашенного в серо-зеленый цвет осадка сульфатов. Результаты определения суммируются. Для расчета количественного содержания хрома используют калибровочный график, построенный по стандартным растворам бихромата калия. Граница определе­ния — 0,1 мг хрома в 100 г объекта.

Количественное определение висмута проводится после экстракции в виде диэтилдитиокарбамата из минерализата и последующей реэкстрации в водный слой кислотой азотной. Данный метод используется при слабоположительных результатах качественных реакций на висмут. Определение проводятся по тиомочевинному комплексу висмута. Оптимальные условия развития окраски комплекса: 1 М раствор кислоты азотной и 6—12 % раствор тиомочевины. Из­меряют оптическую плотность окрашенного в желтый цвет раствора при длине волны 470 нм в кювете с толщенной поглощающего слоя 10 мм, раствором срав­нения является вода очищенная. Определение количества висмута производят по калибровочному графику. Для построения графика используют стандартный раствор висмута (III) в 2 М растворе кислоты азотной. Граница определения — 0,1 мг висмута в 100 г объекта.

Окрашенный раствор диэтилдитиокарбамата меди в хлороформе использу­ют для ее количественного определения. Измерение оптической плотности ок­рашенного раствора проводят на фотоэлектроколориметре, при длине= 435 нм в кювете с толщенной поглощающего слоя 10 мм. Раствор сравнения — хлоро­форм. Для расчета количественного содержания меди используют калибровоч­ный график, построенный по стандартным растворам соли меди (II). Граница определения — 0,1 мг меди в 100 г объекта.

Фотоэлектроколориметрическое определение по реакции с малахитовым (бриллиантовым) зеленым возможно производить как, при раздельном присут­ствии сурьмы и таллия, так и при их совместном присутствии. В последнем слу­чае таллий определяют дополнительно по дитизонату как описано выше и затем по разности вычисляют количество сурьмы. Окрашенные соединения сурьмы и таллия с органическими комплексами количественно экстрагируются толуолом. Измеряют оптическую плотность окрашенного в голубой цвет раствора, при длине волны 610 нм для сурьмы и 640 нм для таллия в кювете с толщенной по­глощающего слоя 10 мм. Раствором сравнения является толуол. Определение количества сурьмы и таллия производят по калибровочному графику, который строят отдельно по стандартным растворам катионов в растворе кислоты сер­ной. Граница определения — 0,1 мг.

3) Спектрофотометрия в видимой области спектра. Для предложенных со­единений может быть записан спектр поглощения в видимой области, определе­на оптическая плотность в максимуме поглощения и рассчитано содержание вещества в растворе по калибровочным графикам.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 889; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!