Koncentration kolorimetri. Analys med kolorimetriska metoder Metod för standardserier i kolorimetri

KOLORIMETRI(Latin färgfärg + grekisk metreomått, mått) - en fysikalisk och kemisk metod för att bestämma färgintensiteten hos en lösning av en analyt, baserat på visuella eller fotoelektriska mätningar. Metoden används i stor utsträckning inom kliniska, biokemiska och kemiska områden. studier för att bestämma koncentrationerna av olika ämnen i lösningar.

De flesta enhetliga wedge, laboratoriebiokemiska, forskningsmetoder har fotokolorimetrisk komplettering (o-toluidinmetod för att bestämma sockerarter, glukosoxidasmetod för att bestämma blodsocker, etc.). Kolorimetriska metoder är korrekta och kräver lite arbete. Alla automatiserade wedge, biokemiska, metoder är kolorimetriska eller spektrofotometriska. Fotokolorimetri används i stor utsträckning för att övervaka produktionen av läkemedel i läkemedel, industri, kontroll- och analyslaboratorier, etc. san spelning. laboratorier. K. används också vid bestämning av pH-värdet för lösningar med tvåfärgsindikatorer i närvaro av en buffertlösning (eller utan den); Inom fotokolorimetri används enfärgade indikatorer utan buffertlösning. Bestämning av olika ämnen i en lösning med hjälp av färgreaktioner har använts under mycket lång tid; För första gången började läkarna göra detta. I Ryssland började analyser av mineralvatten med kolorimetriska metoder utföras från början av 1700-talet. De utfördes av Ch. arr. läkare och farmaceuter som använder växtjuice som reagens.

V. M. Severgin utvecklade ett antal kolorimetriska metoder för analys av mineralvatten och utökade antalet grundämnen som bestämts med K-metoden.

Med hjälp av K. bestäms antingen analytens inneboende färg eller färgen på reaktionsprodukten. Kolorimetriskt är det möjligt att bestämma från 10 -3 till 10 -8 mol/l. Fotocellen "ser" en del av UV-spektrumet och används i "ultraviolett kolorimetri". Det mänskliga ögat är mycket känsligt för färgnyanser, men uppfattar bara en liten del av spektrumet; dessutom har människor individuella skillnader i sådan känslighet. Användningen av en fotocell eliminerar dessa brister i ögat. Absorptionen (absorptionen) av ljus av en färgad lösning följer i vissa fall Bouguer-Lambert-Beers lag, enligt vilken mängden absorberat ljus beror på skiktets tjocklek (optisk väglängd) och koncentrationen av den färgade lösningen (dvs koncentrationen av det absorberande ämnet). Optisk densitet för lösningen D = log(I 0 /I), där I 0 är intensiteten av ljusflödet som kommer in i lösningen, I är intensiteten av det utgående ljusflödet försvagat av ljusabsorption i lösningen. Om skikttjockleken är b, då log(I 0 /I) = k*b, där k är ett konstant värde. Vid konstant skikttjocklek av lösningen D = k 1 *C, där C är koncentrationen, är k 1 ett konstant värde lika med (k/2,303). Genom att kombinera de två ekvationerna får vi

D = log(Io/I) = ki*b*C.

Om b = 1 cm, C = 1 mol/l, så är D = k 1. Konstanten k 1 kallas molär extinktionskoefficient och betecknas på grekiska med bokstaven ε. Den molära extinktionskoefficienten beror på kemikalien. ämnets sammansättning, struktur och tillstånd samt på våglängden av ljus som passerar genom lösningen. Bouguer-Lambert-Beer-lagen är endast giltig för monokromatiskt ljus, det vill säga ett ljusflöde vars våglängd (λ) är densamma. Värdet på ε för olika föreningar varierar från 10 1 till 10 5. Ju större ε-värde, desto känsligare är metoden.

Förhållandet mellan intensiteten hos det monokromatiska strålningsflödet som passerar genom lösningen som studeras och intensiteten hos det initiala räkneflödet kallas transparens eller transmittans av lösningen och betecknas med bokstaven T. Värdet på T uttrycks vanligtvis som en procentandel : T = 100*10/I (%).

Absorptionen av lösningen, betecknad med bokstaven A, uttrycks också i procent: A = 100(I 0 -I)/I(%).

I K. bör man använda monokromatiskt ljus. Monokromatisering uppnås genom att använda ljusfilter, som är färgade medier som överför ljus endast vid en viss våglängd, men ljusfilter som lyfter fram smala områden av spektrumet används ofta. Ljusfiltret sänder ljus som är komplementärt till lösningens färg, dvs. motsvarande området av spektrumet som absorberas av den analyserade lösningen. Ljusfilter är tillverkade av färgat glas. Tidigare använda kolorimetrar - Dubosc kolorimetern och Autenrieth wedge colorimeter - hade inga ljusfilter, vilket minskade mätnoggrannheten. Absorptionen av ljus av lösningar av många färgade ämnen följer inte Bouguer-Lambert-Beers lag; i dessa fall konstrueras empiriska kalibreringskurvor (kalibreringsgrafer).

Det finns visuella och fotoelektriska K. I den visuella metoden för standardserier (skalmetoden) används en uppsättning provrör av samma färglösa glas och diameter. Mängder av en standardlösning av ämnet som bestäms hälls i provrör, ökande i geometrisk progression, och bringas till samma volym med vatten eller annan lämplig vätska (till exempel etanol). Resultatet är en skala av färger från de ljusaste till de svagaste. En serie långvariga standardutspädningar kan framställas. Den analyserade lösningen med okänd koncentration jämförs med en standardskala baserad på färgintensitet och nyansen närmast den hittas. Koncentrationen av ett ämne kan bestämmas på detta sätt med en noggrannhet på ±5 %.

Med spädningsmetoden bringas färgen på den analyserade lösningen till standardlösningens färg, varvid den mer intensivt färgade testlösningen späds tills den matchar färgen på den mindre intensivt färgade standardlösningen, varvid koncentrationen av testämnet i vilken känd. Färgen på diken jämförs visuellt med en Walpole-jämförare.

Walpole-jämföraren är en låda i form av en rektangulär parallellepiped, med sex bon för provrör (Fig.). Det finns runda hål i fram- och bakväggarna. Hålen i bakväggen är täckta med frostat glas för att få en enhetlig bakgrund. Ett provrör med testlösningen placeras i den mittersta skåran i den andra raden, och provrör med motsvarande standardlösningar placeras i de två yttre skårorna; byta det mellersta provröret, hitta en standardlösning vars färg matchar (eller ligger närmast) den lösning som studeras. Ibland späds testlösningen, som är mer intensivt färgad, med vatten eller annat lösningsmedel tills dess färg är jämförbar med färgen på referensprovet. För att mäta volymen är det bekvämt att använda provrör med indelningar med samma diameter. Koncentrationen beräknas med hjälp av formeln

Med användning = Med st *V använd /V st

där C isp är koncentrationen av testlösningen, C st är koncentrationen av standardlösningen, V isp är volymen av testlösningen, VCT är volymen av standardlösningen. Metoden är mer exakt än den tidigare.

Nivelleringsmetoden består av att höjden av standardens och provdikets pelare utjämnas. Höjden på dessa diken utjämnas genom att flytta dopparna till speciella kyvetter av koncentrationskolorimetern KOL-1M, som är utrustad med en uppsättning ljusfilter och en belysningslampa. Koncentrationen av testlösningen beräknas som med spädningsmetoden.

Fotoelektrisk kolorimeter FEK-M, FEK-N-57, FEK-56 och FEK-60 används för fotoelektrisk färgning. Mätningen bygger på att utjämna ljusflödena som passerar genom kontroll- och testlösningarna och faller på fotocellerna. Fotokolorimetrar är mycket känsliga, exakta och objektiva (se Fotometri).

Betingelserna för fotoelektrisk analys gör det också möjligt att använda den extraktionsfotometriska metoden, när endast reaktionsprodukten extraheras med ett organiskt lösningsmedel, och det färgade reagenset förblir i vattenfasen utan att störa bestämningen.

För att öka analysens noggrannhet, för att bestämma stora koncentrationer (i farmaceutisk analys), eliminera störande komponenter och påverkan av ljusabsorption av reagenset, används en differentialmetod. I detta fall mäts de optiska densiteterna för de analyserade och standardlösningarna inte i förhållande till ett rent lösningsmedel med noll absorption, utan i förhållande till en färgad lösning av analyten med en koncentration av CO nära koncentrationen av Cisp. Fotokolorimetrisk titrering utförs på en FET-UNIZ-enhet. Kyvetten är ett glas med en magnetomrörare och en byrett ovanför. En ljusström tränger in i glasets innehåll horisontellt och träffar fotocellen. Fotoströmmen registreras med en galvanometer.

Bibliografi: Babko A.K. och Pilipenno A.T. Photometric analysis, M., 1974; Bulatov M. I. och Kalinkin I. P. Praktisk guide till fotokolorimetriska och spektrofotometriska analysmetoder, L., 1972; Korenman I. M. Fotometrisk analys, Metoder för bestämning av organiska föreningar, M., 1975.

F. M. Shemyakin.

Färgintensiteten hos lösningar kan mätas visuellt och fotokolorimetriskt. Visuella metoder är till stor del subjektiva, eftersom jämförelsen av färgintensiteten hos lösningar utförs med blotta ögat. Instrument utformade för att mäta färgintensitet visuellt kallas kolorimetrar. Visuella kolorimetriska metoder inkluderar: 1) standardseriemetoder; 2) kolorimetrisk titreringsmetod; 3) utjämningsmetod; 4) utspädningsmetod.

Standardseriemetod (färgskalemetoden). Förbered en serie standardlösningar av vilket ämne som helst med gradvis föränderliga koncentrationer i en viss volym lösningsmedel, till exempel 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 mg etc. upp till ~ 10 st. Placera en viss volym av varje standard och samma volym av den analyserade lösningen i ett provrör, tillsätt lika volymer av nödvändiga reagenser. Jämför intensiteten av den resulterande färgen på testlösningen och standardlösningarna. Om färgintensiteten på den analyserade lösningen sammanfaller med färgen på en standardlösning som innehåller 0,4 mg av en given substans, är dess innehåll i testlösningen lika med 0,4 mg. Om färgen på testlösningen motsvarar en mellankoncentration, t.ex. mellan 0,4 och 0,5 mg, tas koncentrationen av testlösningen som medelvärdet mellan intilliggande koncentrationer av standardlösningar (cirka 0,45 mg). Det rekommenderas att förbereda mellanserier av standardlösningar för att få mer exakta resultat.

Metoden ger ungefärliga resultat och under drift är det nödvändigt att ofta förnya skalan på grund av instabiliteten i färgen hos vissa standardlösningar. När man utför analys med standardseriemetoden krävs inte efterlevnad av kolorimetrins grundläggande lag.

Kolorimetrisk titreringsmetod (dupliceringsmetod). En viss volym av en analyserad färgad lösning av okänd koncentration jämförs med samma volym vatten, till vilken en färgad standardlösning av samma ämne med en viss koncentration tillsätts från en byrett tills färgernas intensitet utjämnas. Baserat på sammanträffandet av färgintensiteterna för standard- och testlösningarna, bestäms innehållet av ämnet i en lösning med okänd koncentration. Koncentration av ämnet i den analyserade lösningen Med X(i g/ml) hittas av formeln

där G är titern för standardlösningen, g/ml; V—volym standardlösning, ml; V1—volymen av den analyserade lösningen tagen för kolorimetri, ml.

Metoden är inte tillämplig för reaktioner som går långsamt och om ytterligare behandlingar är nödvändiga (kokning, filtrering, etc.).

Utjämningsmetod. Jämförelse av färgintensiteten hos de analyserade och standardlösningarna utförs i kolorimetrar. Metoden bygger på det faktum att genom att ändra tjockleken på skiktet av två lösningar med olika koncentrationer av samma ämne, uppnår vi ett tillstånd där intensiteten av ljusflödet som passerar genom båda lösningarna kommer att vara densamma - optisk jämvikt inträffar . Den optiska densiteten för varje lösning är respektive lika med:

Utjämningsmetoden är den mest exakta kolorimetrimetoden.

Spädningsmetod. Samma färgintensitet för de analyserade och standardlösningarna erhålls genom att gradvis späda ut den lösning som är mer färgad med vatten eller ett lämpligt lösningsmedel.

Spädning utförs i identiska smala cylindrar med uppdelningar i milliliter och tiondelar. Två cylindrar av samma storlek och form med de analyserade och standardlösningarna placeras sida vid sida i ett speciellt stativ med en frostad glasskärm. Vatten eller lösningsmedel hälls i en mer intensivt färgad lösning tills färgen på båda lösningarna blir densamma. Efter att färgerna på lösningarna matchar, mäts volymerna av lösningar i cylindrarna och halten av ämnen i en lösning med okänd koncentration beräknas.

Ämnen genom intensiteten av färgen på lösningar (mer exakt, genom absorption av ljus av lösningar).

Grundläggande information

En av de första kolorimetrarna, skapad av den franske optikern Jules Dubosc, 1880.

Kolorimetri är en metod för att kvantitativt bestämma innehållet av ämnen i lösningar, antingen visuellt eller med hjälp av instrument som kolorimetrar.

Kolorimetri kan användas för att kvantifiera alla de ämnen som producerar färgade lösningar, eller kan genom kemisk reaktion producera en färgad löslig förening. Kolorimetriska metoder bygger på att jämföra färgintensiteten hos testlösningen, studerad i genomsläppt ljus, med färgen på en standardlösning innehållande en strikt definierad mängd av samma färgade substans, eller med destillerat vatten.

Historien om framväxten av kolorimetri och fotometri är intressant. Yu. A. Zolotov nämner att Robert Boyle (liksom några vetenskapsmän före honom) använde tannin-nötextrakt för att skilja mellan järn och koppar i lösning. Men tydligen var det Boyle som först märkte att ju mer järn det finns i en lösning, desto mer intensiv färg har den senare. Detta var det första steget mot kolorimetri. Och de första instrumenten för kolorimetri var kolorimetrar som Dubosc-kolorimetern (1870), som användes tills nyligen.

Fotokolorimetrar och spektrofotometrar mäter mängden ljustransmittans vid en specifik ljusvåglängd. En kontroll (vanligtvis destillerat vatten eller utgångsmaterial utan tillsatta reagens) används för att kalibrera enheten.

Kolorimetri används i stor utsträckning inom analytisk kemi, inklusive för hydrokemisk analys, särskilt för kvantitativ analys av innehållet av näringsämnen i naturliga vatten, för mätning, inom medicin, såväl som inom industrin för kontroll av produktkvalitet.

Fotokolorimetri

Fotokolorimetri- kvantitativ bestämning av koncentrationen av ett ämne genom ljusabsorption i det synliga och nära ultravioletta området av spektrumet. Ljusabsorptionen mäts med hjälp av fotokolorimetrar eller spektrofotometrar.

Anteckningar

Wikimedia Foundation. 2010.

Se vad "Colorimetry (kemisk metod)" är i andra ordböcker:

Ej att förväxla med kalorimetri. Kolorimetri (från latin färg färg och grekiska μετρεω mått): Kolorimetri (vetenskap) är vetenskapen om att mäta färg. Kolorimetri (kemisk metod) metod för kemisk analys ... Wikipedia

Studerar sambanden mellan sammansättning och makroskopiska egenskaper. system som består av flera initial i (komponenter). För F. x. A. Det är typiskt att presentera dessa beroenden grafiskt, i form av ett komposition-egenskapsdiagram; tabeller används också... ... Kemiskt uppslagsverk

Innehåll... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Kemi (betydelser). Kemi (från arabiska کيمياء‎, förmodligen härlett från det egyptiska ordet km.t (svart), från vilket namnet på Egypten, chernozem och bly "svart" också härstammar... ... Wikipedia

Wiktionary har en artikel "organisk kemi" Organisk kemi är en gren av kemin som studerar... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se Biokemi (betydelser). Biokemi (biologisk eller fysiologisk kemi) är vetenskapen om den kemiska sammansättningen av levande celler och organismer och de kemiska processer som ligger till grund för deras livsaktivitet... ... Wikipedia

- (från annan grekisk γῆ "Jorden" och från λόγος "lära") vetenskapen om sammansättningen, strukturen och utvecklingsmönster för jorden, andra planeter i solsystemet och deras naturliga satelliter. Innehåll 1 Geologins historia ... Wikipedia

Socialt arbete är en yrkesverksamhet som syftar till att organisera hjälp och ömsesidig hjälp till människor och grupper som befinner sig i svåra livssituationer, deras psykosociala rehabilitering och integration. I sin mest allmänna form representerar socialt arbete... ... Wikipedia

Allmänna villkor- Rubriktermer: Allmänna termer Absolut svart kropp Absolut minimum Absolut indikator på resursanvändning och resursbesparing ... Uppslagsverk över termer, definitioner och förklaringar av byggmaterial

Denna artikel eller avsnitt behöver revideras. Vänligen förbättra artikeln i enlighet med reglerna för att skriva artiklar. Kvantkemi är en riktning... Wikipedia

Kolorimetri som metod för kemisk analys används för att bestämma koncentrationen av ett visst ämne i en lösning. Metoden låter dig arbeta med färgade lösningar eller lösningar som kan göras färgade till följd av en viss kemisk reaktion.

Grunderna i kolorimetri

Kemiska analysmetoder som använder kolorimetri baseras på Bouguer-Lambert-Weers lag, som säger att färgens intensitet beror på koncentrationen av det färgade ämnet i lösningen och på vätskeskiktets tjocklek.

Med hjälp av olika kolorimetriska tekniker är det möjligt att uppskatta det kvantitativa innehållet av vissa ämnen i en lösning med en ganska hög noggrannhet - vanligtvis är det 0,1-1%. Denna noggrannhet är som regel inte sämre än den noggrannhet med vilken koncentrationer bestäms som ett resultat av mycket mer komplexa och dyra kemiska analyser och är tillräcklig för många uppgifter - inte bara industriella utan också av expertkaraktär. Med hjälp av kolorimetriska metoder är det möjligt att bestämma koncentrationer av ämnen upp till 10−8 mol/l.

Kolorimetriska metoder använder visuell jämförelse eller jämförelse med hjälp av instrument - fotokolorimetrar eller spektrofotometrar. Jämförelse görs med direkta eller kompenserande metoder.

Direkt metod

Den direkta metoden går ut på att jämföra graden av färgbarhet hos testlösningen vid en viss temperatur och i ett visst lager vätska med en standardlösning. Standarden innehåller en exakt känd mängd färgämne vid samma temperatur och i samma lager av vätska.

Ibland görs jämförelser med destillerat vatten. Som regel är sådana metoder beroende av användningen av fotokolorimetrar eller spektrofotometrar. Dessa instrument mäter ström, vilket beror på intensiteten av det emitterade ljuset som passerar genom lösningen som testas.

Noggrannheten för hårdvarumätning är högre än visuell mätning. En visuell metod används också för att jämföra lösningens färgintensitet med standardlösningar där koncentrationen av ämnet är känd.

Ersättningsmetod

Kompensationsmetoden bygger på att färgen på testprovet bringas till referensfärgen. Lösningar, med hjälp av olika optiska enheter - speglar, glasögon och prismor, placeras i enheten på ett sådant sätt att de kombineras i forskarens synfält. Ögat kan noggrant registrera samma färg på två prover. I vissa enheter underlättas uppgiften av att när färgintensiteten stämmer överens försvinner den visuella gränsen som ursprungligen separerade lösningarna.

För att bringa den undersökta lösningen till standardlösningen, tillsätts ett transparent lösningsmedel eller höjden på vätskeskiktet ökas. Sedan, från värdet av det tillsatta utspädningsmedlet eller höjden på lösningsskiktet, erhålls en kvantitativ egenskap för koncentrationen av färgämnen i lösningen. Kompensationsmetoder används i visuella kolorimetrar och fotokolorimetrar. De är mest praktiska, eftersom de inte påverkas av yttre faktorer - till exempel temperatur.

När och var används kolorimetriska metoder?

Kolorimetriska metoder för kemisk analys används i de fall där lösningens kemiska sammansättning är exakt känd; lösningen är transparent; det finns ett referensprov; temperaturerna för provet och testlösningen är lika. Med hjälp av dessa metoder är det möjligt att bestämma koncentrationerna av ämnen i ofärgade lösningar, om det är möjligt att göra lösningen färgad genom att tillsätta ett visst reagens.

Kolorimetri används:

I analytisk kemi;
- inom medicin (blodhalt);
- att kontrollera kvaliteten på dricksvatten och avloppsvatten;
- inom livsmedelsindustrin för att bestämma graden av rening av vin, öl, socker;
- inom industrin - för att analysera sammansättningen av smörjoljor, fotogen.

Fördelar med kolorimetriska metoder:

Enkelhet;
- inget behov av dyr utrustning;
- effektivitet av mätningar, förmågan att utföra analyser direkt i produktionen;
- förmågan att bestämma mycket små koncentrationer av ämnen som är svåra att beräkna med andra metoder för kemisk analys.

I laboratorieglas- och kemikaliebutiken "Prime Chemicals Group" kan du köpa kolorimetriska provrör i olika storlekar till överkomliga priser. Vi levererar i hela Moskva och Moskva-regionen.

Färgintensiteten hos lösningar kan mätas med olika metoder. Det finns subjektiva (eller visuella) kolorimetriska metoder och objektiva (eller fotokolorimetriska) metoder.

Visuella metoder är sådana där bedömningen av färgintensiteten hos testlösningen görs med blotta ögat.

I objektiva metoder för kolorimetrisk bestämning används fotoceller istället för direkt observation för att mäta testlösningens färgintensitet. Bestämningen i detta fall utförs i speciella enheter - fotokolorimetrar, därav namnet fotokolorimetrisk metod.

Visuella metoder. Visuella metoder inkluderar:

1) standardseriemetoden;

2) dupliceringsmetod (kolorimetrisk titrering);

3) utjämningsmetod.

Standardseriemetoden. Vid analys med standardseriemetoden jämförs färgintensiteten hos den analyserade färgade lösningen med färgerna i en serie specialberedda standardlösningar (med samma skikttjocklek).

Kolorimetrisk titrering (dupliceringsmetod). Denna metod bygger på att jämföra färgen på den analyserade lösningen med färgen på en annan lösning - kontrollen. För att bereda en kontrolllösning, bered en lösning som innehåller alla komponenterna i testlösningen, med undantag av analyten, och alla reagenser som används vid beredning av provet, och en standardlösning av analyten tillsätts från en byrett till den. När så mycket av denna lösning tillsätts att färgintensiteten för kontrolllösningen och den analyserade lösningen är lika, anses det att den analyserade lösningen innehåller samma mängd av analyten som den infördes i kontrolllösningen.

Utjämningsmetod. Denna metod bygger på utjämning av färgerna på den analyserade lösningen och en lösning med en känd koncentration av analyten - en standardlösning.

Det finns två alternativ för att utföra kolorimetrisk bestämning med denna metod.

Enligt det första alternativet utförs utjämning av färgerna i två lösningar med olika koncentrationer av ett färgat ämne genom att ändra tjockleken på skikten av dessa lösningar med samma styrka av ljusflödet som passerar genom lösningarna. I detta fall, trots skillnaden i koncentrationer av de analyserade och standardlösningarna, kommer intensiteten av ljusflödet som passerar genom båda skikten av dessa lösningar att vara densamma.

Förhållandet mellan skiktens tjocklek och koncentrationerna av det färgade ämnet i lösningar vid tidpunkten för utjämning av färger kommer att uttryckas med ekvationen:

var är tjockleken på lösningsskiktet med koncentrationen av det färgade ämnet; - tjockleken på lösningsskiktet med koncentrationen av det färgade ämnet.

Vid ögonblicket för färglikhet är förhållandet mellan tjockleken hos skikten i de två lösningarna som jämförs omvänt proportionellt mot förhållandet mellan deras koncentrationer.

Baserat på ovanstående ekvation, genom att mäta tjockleken på skikten i två lika färgade lösningar och känna till koncentrationen av en av dessa lösningar, kan du enkelt beräkna den okända koncentrationen av det färgade ämnet i den andra lösningen.

För att mäta tjockleken på lagret genom vilket ljusflödet passerar, kan du använda glascylindrar eller provrör, och för mer exakta bestämningar, speciella enheter - kolorimetrar.

Enligt det andra alternativet, för att utjämna färgerna på två lösningar med olika koncentrationer av ett färgat ämne, leds ljusflöden av olika intensitet genom lager av lösningar av samma tjocklek.

I detta fall har båda lösningarna samma färg när förhållandet mellan logaritmerna av intensiteterna för de infallande ljusflödena är lika med förhållandet mellan koncentrationerna.

I det ögonblick då man uppnår samma färg på de två jämförda lösningarna, med lika tjocklek på deras skikt, är koncentrationerna av lösningarna direkt proportionella mot logaritmerna för intensiteterna av ljuset som infaller på dem.

Enligt det andra alternativet kan bestämningen endast göras med hjälp av en kolorimeter.

Fotokolorimetriska metoder. Alla fotokolorimetriska bestämningsmetoder är baserade på en allmän princip. Ljusflödet passerar genom en kyvett eller ett provrör fyllt med den färgade lösningen som testas. Ljusflödet som passerar genom lösningen uppfattas av en fotocell, i vilken ljusenergi omvandlas till elektrisk energi. Den resulterande elektriska strömmen mäts med en känslig galvanometer. Som A.G. Stoletov visade är styrkan hos den elektriska ström som härrör från verkan av ljusenergi på en fotocell direkt proportionell mot belysningsintensiteten.

För att bestämma koncentrationen av testämnet med denna metod mäts den optiska densiteten hos testlösningen och en referenslösning, vars koncentration är känd. Beräkningen utförs enligt formeln:

De främsta fördelarna med fotokolorimetriska metoder för att mäta färgintensitet är hastigheten och lättheten att bestämma med hög noggrannhet.

Vår industri tillverkar fotokolorimetrar av märket FEK-M, där ljusflödenas intensitet mäts med selenfotoceller. Anordningens funktion är baserad på principen att utjämna intensiteten hos två ljusströmmar med hjälp av ett slitsmembran. En detaljerad beskrivning av enhetens design och proceduren för att använda den finns i databladet och instruktionerna som medföljer enheten.

Konstruktion av en kalibreringskurva. Vid massfotokolorimetriska analyser, vid bestämning av koncentrationen av testlösningen, jämförs inte dess ljusabsorption varje gång med standardlösningens ljusabsorption, utan först konstrueras en så kallad kalibreringskurva. För att göra detta, använd en serie standardlösningar med olika koncentrationer. Om man har en sådan kurva, när man bestämmer koncentrationen av testlösningen, är det tillräckligt att mäta dess ljusabsorption och, med hjälp av kalibreringskurvan, hitta koncentrationsvärdet som motsvarar den hittade ljusabsorptionen.

För att konstruera en kalibreringskurva måste du förbereda en serie standardlösningar som innehåller olika mängder av analyten. Först bereds en standardlösning innehållande en strikt definierad mängd av testämnet. Med hjälp av en byrett tas olika, exakt uppmätta volymer av denna standardlösning och motsvarande reagens som orsakar färgen på den analyserade lösningen upp i mätkolvar med en kapacitet. Därefter späds innehållet i varje mätkolv med destillerat vatten, vilket bringar lösningens volym till märket.

Med hjälp av en fotokolorimeter mäts de optiska densiteterna för de beredda standardlösningarna och mätresultaten registreras i tabellform.

Ett exempel på en sådan post ges nedan:

Baserat på de erhållna resultaten ritas en kurva för att plotta beroendet av lösningens optiska densitet på dess koncentration. Detta är kalibreringskurvan (Fig. 91).

Ris. 91. Beroende av en lösnings optiska densitet på koncentration (kalibreringskurva).

För att konstruera det plottas värdena för koncentrationerna av standardlösningar på diagrampapper längs abskissaxeln, och värdena för deras optiska densiteter plottas längs ordinataaxeln. Sedan rekonstrueras perpendikulära från punkterna som finns på axlarna, och deras skärningspunkter är förbundna med en linje.