ематичний вираз оптичної щільності може бути представлено виразом 3.12. Воно отримано експериментальним шляхом, правильність його підтверджується за допомогою математичного апарату.
Д = Оµ L С (3.12)
Об'єднаний закон Бугера - Ламберта - Бера є основним законом поглинання світла розчинами, він трактується наступним чином: оптична щільність розчину залежить від концентрації і природи досліджуваного речовини, а також товщини шару розчину, через який проходить світловий потік (Потік електромагнітних коливань). p> Для наочності залежність оптичної щільності від концентрації речовини в розчині прийнято виражати графічно, рис. 3.2. Вона представлена ​​прямий ліній, що йде з початку координат і відповідає рівнянню br/>
D = k C, де k = Оµ L, а Оµ = k/2,3.
Молярний коефіцієнт світлопоглинання представляє оптичну щільність одномолярного розчину при товщині шару светопоглощающего розчину 1 см.
Оµ = Д/LС (3.13)
Якщо С = 1 моль/л, L = 1 см, то Д = Оµ
Величина молярного коефіцієнта поглинання Оµ:
залежить - від довжини хвилі світла, що проходить, температури розчину і природи розчиненої речовини;
не залежить - від товщини поглинаючого шару і концентрації розчиненої речовини.
Д
В
О±
Д 3
tgО± = Оµ
Д 2
Д 1
В
C 1 C 2 C 3 C
Рис. 3.2. Залежність оптичної щільності від концентрації речовини
3.5.2 Молярний коефіцієнт світлопоглинання
Молярний коефіцієнт світлопоглинання відображає індивідуальні властивості речовини (пофарбованого) і є їх характеристикою. Для різних речовин він має різну величину. У слабоокрашенних речовин (наприклад, хромат калію) молярний коефіцієнт світлопоглинання становить 400 - 500, а у сільноокрашенних (наприклад, дітізонат цинку) - 94 000.
Слід мати на увазі, що значення молярного коефіцієнта поглинання, як правило, не перевищує значення 100 000 - 120 000 для найбільш інтенсивно забарвлених сполук. Його значення визначається експериментально спектрофотометричними методами.
Молярний коефіцієнт світлопоглинання є характеристикою чутливості фотометричних реакцій, чим більше його величина, тим дошкульніше і точніше визначення. При виборі реактивів, що дають колірну реакцію з визначальним речовиною, вибирають той, який утворює сполуки з максимальним коефіцієнтом світлопоглинання.
Із закону Бугера-Ламберта-Бера випливають два висновки, які мають практичне значення.
Перший висновок. При однаковій інтенсивності забарвлення одного і того ж речовини їх концентрації обернено пропорційні товщині поглинаючих шарів.
Доказ. Припустимо, що є два розчину одного і того ж речовини, але з різною концентрацією. Відповідно до закону Бугера-Ламберта-Бера (див. вираз 3.11) оптична щільність (Д) кожного розчину може бути представлена ​​наступними математичними виразами:
в„“ g = ОµL 1 C 1 в„“ g = ОµL 2 C 2
Беручи до уваги, що досліджувані розчини однаково висвітлені, тобто на них впливає світловий потік інтенсивністю рівної J 0. Вирівнювання світлових потоків (J 1 = J 2 ), що пройшли через розчини може бути досягнуто підбором товщин просвічувати розчинів L 1 і L 2. Виходячи з цього, мають місце наступні рівності:
в„“ g = в„“ g отже ОµL 1 C 1 = ОµL 2 C 2 , а так як Оµ < sub> 1 = Оµ 2 тоді L 1 C 1 = L 2 C 2.
Таким чином - при однаковій інтенсивності забарвлення одного і того ж речовини їх концентрації обернено пропорційні товщині поглинаючих шарів.
Другий висновок. За умови рівності товщин досліджуваного розчину і стандартного розчину одного і того ж речовини (L 1 = L 2 ) залежність між їх оптичної щільністю і концентрацією прямопропорційна:
=
Оптична щільність розчину, що містить кілька забарвлених речовин, має властивість адитивності, яке називають законом аддитивности світлопоглинання (аддітівность-лат. additio додаток-результат отримується шляхом додавання). У Відповідно до цього закону поглинання світла, яких - небудь речовиною не залежить від присутності в розчині інших речовин, оскільки кожне з пофарбованих речовин буде вносити свою величину в експериментально визначається оптичну щільність - Д.
Д = Д 1 + Д 2 + Д 3 , т. к. L-const, то має місце сума (Оµ < sub> 1 C 1 + Оµ 2 C 2 + Оµ 3 C 3 )
3.5.3 Спектри поглинання
Всі забарвлені сполуки характеризуют...
