Спектрофотометрический анализ двухкомпонентных смесей

Методом спектрофотометрии, в отличие от метода фотоколориметрии, в любом случае взаимного расположения спектров поглощения двух веществ можно провести определение обоих компонентов в смеси без предварительного разделения. Рассмотрим все возможные случаи по отдельности.

1. Спектры поглощения компонентов не накладываются. Справедливо всё, описанное в п. 1 предыдущего раздела.

2. Спектры поглощения компонентов перекрываются во всей используемой области длин волн. В этом случае используют расчётный метод Фирордта. Он основан на законе аддитивности поглощения.

Сущность метода: если в смеси содержится 2 поглощающих вещества, то измеряют светопоглощение смеси при 2 различных длинах волн. Затем составляют систему из 2 уравнений с 2 неизвестными концентрациями и решают её относительно С₁ и С₂. Значения ε для каждого компонента при каждой длине волны определяют предварительно.

При составлении системы уравнений используют основной закон светопоглощения и закон аддитивности:

3. Спектры поглощения компонентов частично накладываются. В этом случае система уравнений Фирордта упрощается. Например, если вещество (2) не поглощает свет при длине волны λ₂, то получаем:

Приёмы нахождения неизвестной концентрации в фотометрических методах анализа

В фотометрических методах анализа можно использовать все известные приёмы нахождения концентрации по величине аналитического сигнала:

§ Метод градуировочного графика. Используется для серийных аннализов. Делают минимум 5–8 измерений для стандартных растворов при λ = const и l = const. График строят в координатах А – С. Метод применяют даже в случае отклонений от закона Бугера–Ламберта–Бера. В этом случае график строят по большему числу точек.

§ Метод стандартов (молярного коэффициента, сравнения). Используют при одиночных определениях, причём метод двух стандартов (ограничивающих растворов) оказывается точнее.

§ Метод добавок. Используют для анализа реальных объектов любой вариант метода (расчётный или графический). Необходимым условием применимости метода является подчинение закону Бугера – Ламберта – Бера. При подборе величины добавки необходимо придерживаться условия:

А_х+доб. – А_х ³ 0,1.

§ Фотометрическое и спектрофотометрическое титрование. Основано на измерении оптической плотности в ходе титрования (см. следующий раздел).