Турбидиметрия
Термин рассеяние применительно к взаимодействию излучательной энергии с веществом описывает разнообразные явления. При этом всегда имеется в виду более или менее случайное изменение направления распространения падающего света.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.04.2005 |
| Размер файла | 5,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Термин рассеяние применительно к взаимодействию излучательной энергии с веществом описывает разнообразные явления. При этом всегда имеется в виду более или менее случайное изменение направления рас-пространения падающего света. Рассеяние зависит от длины волны излу-чения, размера и формы рассеивающих частиц, а иногда от их располо-жения в пространстве.
Электромагнитная теория рассеяния детально разработана в работах Ми, но она слишком сложна для использования. В ограниченных облас-тях можно допустить упрощения: различают рэлеееское рассеяние (при котором частицы малы по сравнению с длиной волны) и рассеяние Тиндаля (для крупных частиц). В обоих случаях длина волны падающего на образец света не изменяется.
По теории Рэлея--Ми, рассеяние малыми частицами обратно пропорционально длине волны в четвертой степени; вследствие рассеяния в основном частицами молекулярных размеров мы видим голубой цвет неба и красный цвет заката. Для химических систем показатель степеней может меняться от -4 до -2, главным образом, из-за наличия более крупных частиц, что указывает на постепенный переход от рэлеевского рас-сеяния к рассеянию Тиндаля.
Почти все аналитические измерения связаны с видимым излучением. Пробу освещают интенсивным потоком , а затем, так же как в моле-кулярной абсорбционной спектроскопии, измеряют интенсивность прошедшего излучения или определяют интенсив-ность излучения, рассеянного под опре-деленным углом (например, 900). Для очень разбавленных суспензий измерение под углом гораздо чувстви-тельнее, чем измерения, когда источник и приемник излучения находятся на одной линии, поскольку при этом можно наблюдать слабый рассеян-ный свет на темном фоне. Метод, в котором используют линейное изме-рение, называют турбидиметрией.
Строгое математическое обоснование этих методов довольно сложная задача, но, к счастью, в практической аналитической работе в нем нет необходимости. При турбидиметрических измерениях величина, назы-ваемая мутностью, соответствует оптической плотности и может быть определена из соотношения, аналогичного основному закону светопоглощения
Ir = I0K NV
,где К -- коэффициент пропорциональности, называемый
коэффициентом мутности; N -- число рассеивающих. частиц в миллилитре
Для турбидиметрических измерений можно использовать любой фо-тометр или спектрофотометр. Если растворитель и рассеивающий части-цы бесцветны, максимальная чувствительность достигается при исполь-зовании излучения голубой или ближней ультрафиолетовой области. Для окрашенных систем оптимальную длину волны лучше всего подобрать экспериментально.
Применение методов, основанных на измерении рассеяния света, достаточно ограничено прежде всего потому, что на измеряемый сигнал сильно влияет размер частиц. Поэтому необходимо строгое соблюдение идентичности условий построения градуировочного графика и анализа исследуемого раствора.
Вследствие того что при работе этим методом обычно применяют сильноразбавленные растворы, получаемые осадки, вернее взвеси, должны иметь ничтожную растворимость.
Значения рассеянного и поглощенного света зависят от размеров частиц, находящихся в растворе. Следовательно, получение правильных результатов при анализе суспензий зависит от методики получения и от воспроизводимости их оптических свойств. На размеры частиц и оптические свойства суспензии влияют различные факторы (порядок смешивания растворов, скорость их смешивания, время требуемое для получения максимальной мутности температура и т.д.). Таким образом, изучение всех этих факторов и стандартизация условий подготовки вещества турбидиметрическому определению необходимы для правильной работы.
Взвеси должны быть стойкими во времени, т.е. не оседать в течение достаточно длительного времени. Для увеличения стойкости взвесей часто применяют защитные коллоиды.
Можно сказать, что турбодиметрия может быть полезной для селективных аналитических реакций, в результате которых образуется твердое соединение. Описаны методики определения аммиака иодидом ртути (реактив Несслера), фосфата в виде малорастворимого соединения с молибденом и стрихнином, сульфата бария с пределами обнаружения десятые-сотые доли микрограмма в мил-лилитре и др.
Более интересно применение методов, основанных на рассеянии све-та, для определения средней молекулярной массы полимеров в растворах. Для расчетов необходимо знать мутность, концентрацию, показатель пре-ломления, длину волны, производную показателя по концентрации и так называемый второй вириальный коэффициент, являющийся мерой неиде-альности раствора. Использование метода светорассеяния ограничено размерами молекул: они должны быть меньше длины волны.
Фотометры для измерения светорассеяния высокомолекулярных со-единений выполняют разнообразные функции, позволяют проводить на-блюдения под несколькими углами и снабжены набором кювет и поляризаторами, которые дают возможность получить информацию о форме частиц.
Еще одно направление практического использования таких методов -- это применение лазеров для дистанционного определения. Степень уменьшения интенсивности лазерного потока пропорциональна числу частиц, содержащихся в воздухе. Из небольшого лазера и фотоэлемента можно собрать чувствительный детектор, с помо-щью которого легко уловить несколько микрограммов частиц дыма диа-метром от 0,1 до I мкм в кубическом метре воздуха.
Подобные документы
Тройная точка на диаграмме состояния однокомпонентной системы. Период полупревращения для реакции первого порядка. Переход от уравнения Гиббса к уравнению Ленгмюра с использованием дифференциальной формы уравнения Шишковского. Рассеяние света и осмос.
контрольная работа [181,2 K], добавлен 17.10.2015Определение малых количеств (следов) веществ в аналитической химии. Содержание примесей в чистых металлах и оптические методы их анализа. Теория и практика измерения мутности. Турбидиметрия и нефелометрия. Современные мутномеры, область их приминения.
курсовая работа [606,8 K], добавлен 10.01.2010Понятие и основные разновидности излучений, их признаки и свойства. Взаимодействие бета-излучения с веществом: ионизационные, радиационные, поляризационные потери, упругое рассеяние. Отличительные особенности и отличительные свойства бета-детектирования.
курсовая работа [318,5 K], добавлен 28.02.2015Гибридизация – квантово-химический способ описания перестройки орбиталей атома в молекуле по сравнению со свободным атомом. Изменение формы и энергии орбиталей атома при образовании ковалентной связи и достижения более эффективного перекрывания орбиталей.
презентация [788,9 K], добавлен 22.11.2013Сущность и применение методов оптической спектроскопии. Зависимость поглощения света веществом от электролитической структуры молекул. Определение и характеристика групп атомов, обуславливающих поглощение в видимой и ультрафиолетовой областях спектра.
лекция [1,7 M], добавлен 06.02.2009Изучение состава, строения органических и неорганических веществ. Применение спектральных методов анализа, основанных на анализе взаимодействия с веществом электромагнитного излучения энергии. Классические спектрофотометры. Использование минералогии.
презентация [2,9 M], добавлен 23.12.2013Развитие периодического закона в XX веке. Периодические свойства химических элементов: изменение энергии ионизации, электроотрицательности, эффекты экранирования и проникновения. Изменение величин атомных и ионных радиусов. Общие сведения о неметаллах.
презентация [155,9 K], добавлен 07.08.2015Природа поверхностной энергии. Особенности поверхностного натяжения и его зависимость от температуры. Самопроизвольные реакции в поверхностном слое. Положения, классификация и количественные характеристики адсорбции, виды соответственных процессов.
курсовая работа [27,3 K], добавлен 22.10.2011Основы квантовой механики и строение атома. Корпускулярные и волновые свойства света. Волновые и корпускулярные свойства материи. Волны материи (волны де Бройля). Квантование энергии. Длина волны, волновое число, частота и энергия спектрального перехода.
реферат [127,5 K], добавлен 29.01.2009Вычисление скорости омыления эфира при заданной константе для химической реакции. Определение активации реакции и построение графиков зависимости удельной и эквивалентной электрической проводимости растворов. Гальванический элемент и изменение энергии.
курсовая работа [132,3 K], добавлен 13.12.2010
