оефіцієнтом пропускання (або просто пропусканням) Т:
(2.1)
де I і I0 - відповідно інтенсивності світла, що пройшло через розчин і розчинник.
Взятий з протилежним знаком логарифм Т називається оптичною щільністю А
(2.2)
Зменшення інтенсивності світла при проходженні його через розчин підпорядковується закону Бугера - Ламберта - Бера:
, (2.3)
де?- Молярний коефіцієнт поглинання (коефіцієнт екстинкції); - товщина светопоглощающего шару;
С - концентрація розчину.
Фізичний сенс? стає зрозумілим, якщо взяти l=1 см і С=1 моль/л, тоді А =?. Отже, молярний коефіцієнт поглинання дорівнює оптичної щільності одномолярного розчину при товщині шару 1 см.
Оптична щільність розчину, що містить кілька забарвлених речовин, має властивість адитивності, яке іноді називають законом адитивності світлопоглинання. Відповідно до цього закону поглинання світла, яким - небудь речовиною не залежить від присутності в розчині інших речовин. При наявності в розчині декількох забарвлених речовин кожне з них буде давати свій адитивний внесок у експериментально визначають оптичну щільність А:
A=A1 + A2 + A3 + ... + An, (2.4)
де А1, А2, А3, ..., An - оптична щільність речовини 1, речовини 2 і т.д.
При обліку рівняння (2.3) отримуємо:
A=l · (? 1C1 +? 2C2 +? 3C3 + ... +? nCn) (2.5)
Оптимальні умови фотометричних визначень
Вибір світлофільтру
Для того, щоб виділити промені певної довжини хвилі, на шляху світлового потоку поміщають світлофільтри. Світлофільтри пропускають промені лише в певному інтервалі довжин хвиль і практично повністю поглинають промені інших довжин хвиль. В якості світлофільтрів застосовують кольорові скла, плівки, забарвлені розчини.
Для кожного конкретного аналізу світлофільтр вибирають, виходячи з спектра поглинання, таким чином, щоб область максимального поглинання променів досліджуваним розчином і область максимального пропускання променів світлофільтром були однакові. При проведенні аналізу світлофільтр підбирають експериментально. Для цього готують дві проби досліджуваного розчину різної концентрації і вимірюють їх оптичні щільності з усіма наявними світлофільтрами. Потім для кожного світлофільтру знаходять різницю оптичної щільності? А, відповідну різниці концентрацій? З досліджуваних проб. Той світлофільтр, для якого? А виходить максимальної, вибирають для фотометрірованія даного забарвленого розчину. Іноді використовують менш точний, але більш швидкий прийом: вибирають світлофільтр за кольором досліджуваного розчину.
Таблиця 2.1 - Вибір світлофільтру за кольором досліджуваного розчину
Колір раствораОбласть максимального поглинання променів розчином, нмЦвет светофільтраЖелто? зелений400 - 450ФіолетовийЖелтий450 ??- 480СінійОранжевий480 - 490Зелено? сінійКрасний490 - 500Сіне? зеленийПурпурний500 - 560ЗеленийФіолетовий560 - 575Желто? зеленийСіній575 - 590ЖелтийЗелено? сіній590 - 625ОранжевийСіне? зелений625? 700Красний
Вибір довжини хвилі поглинається випромінювання
Пофарбовані сполуки мають виборчим поглинанням світла, тобто А забарвленого розчину (а отже, і ??) різна для різних довжин хвиль падаючого світла.
Вивчаючи поглинання даними пофарбованим розчином монохроматичних випромінювань різних довжин хвиль, отримують спектр поглинання (див. малюнок 2.3).
Малюнок 2.3 - Графічне зображення оптичної щільності від довжини хвилі? max являє собою довжину хвилі падаючого світла, при якій спостерігається максимальне поглинання світла
Вимірювання оптичної щільності забарвлених розчинів зазвичай виробляють в області максимального поглинання, тобто при довжині хвилі падаючого світла близькою до? max, при цьому точність фотометричного визначення збільшується (див. малюнок 2.4).
Малюнок 2.4 - Порівняння точності вимірювання оптичної щільності розчину при різних довжинах хвиль поглинається світла
Сутність фотоколориметричного визначення загального цукру в кондитерських виробах
Визначення грунтується на окисленні цукрів сірчанокислим розчином двухромовокислого калію до вуглекислоти і води при нагріванні і колориметрії утворюється при цьому іона Cr3 +, кількість якого еквівалентно кількості вступив у реакцію цукру.
H22O11 + H2O? C6H12O6 + C6H12O6
сахароза глюкоза фруктоза
C6H12O...
