Марки некоторых современных отечественных фотоколориметров и спектрофотометров приведены в табл. 4.1.
При работе со спектрофотометрами необходимо иметь возможность проверять правильность определения оптической плотности веществ. Для проверки точности работы спектрофотометра рекомендуется делать измерения оптической плотности некоторых веществ, данные о спектре поглощения которых проверялись неоднократно. Такие растворы называются стандар-
тами спектрального поглощения (пропускания).
В табл. 4.2 приведены данные оптической плотности растворов хромата калия, сульфата кобальта-аммония и сульфата меди, которые рекомендованы в качестве стандартов для проверки спектрофотометров.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2 |
|
|
Оптическая плотность стандартных растворов |
|
||||
|
(толщина поглощающего слоя во всех случаях 1.000 см) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина волн, нм |
|
|
Оптическая плотность растворов, А |
|
|||
|
К2СrO4 |
|
(NH4)2Co(SO4)2 |
|
CuSO4 |
||
|
|
|
|
|
|||
210 |
|
|
– |
|
– |
|
– |
215 |
|
|
1.4318 |
|
– |
|
– |
220 |
|
|
0.4559 |
|
– |
|
– |
225 |
|
|
0.2218 |
|
– |
|
– |
230 |
|
|
0.1675 |
|
– |
|
– |
235 |
|
|
0.2076 |
|
– |
|
– |
240 |
|
|
0.2933 |
|
– |
|
– |
245 |
|
|
0.3893 |
|
– |
|
– |
250 |
|
|
0.4962 |
|
– |
|
– |
255 |
|
|
0.5719 |
|
– |
|
– |
260 |
|
|
0.6345 |
|
– |
|
– |
265 |
|
|
0.6968 |
|
– |
|
– |
270 |
|
|
0.7447 |
|
– |
|
– |
275 |
|
|
0.7620 |
|
– |
|
– |
280 |
|
|
0.7235 |
|
– |
|
– |
285 |
|
|
0.5952 |
|
– |
|
– |
290 |
|
|
0.4295 |
|
– |
|
– |
295 |
|
|
0.2282 |
|
– |
|
– |
300 |
|
|
0.1518 |
|
– |
|
– |
305 |
|
|
0.0809 |
|
– |
|
– |
310 |
|
|
0.0458 |
|
– |
|
– |
315 |
|
|
0.0434 |
|
– |
|
– |
320 |
|
|
0.0620 |
|
– |
|
– |
325 |
|
|
0.0915 |
|
– |
|
– |
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 4.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина волн, нм |
|
Оптическая плотность растворов |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
К2СrO4 |
|
|
(NH4)2Co(SO4)2 |
|
|
CuSO4 |
|
|
|
|
|
|
|||
330 |
0.1457 |
|
|
– |
|
|
– |
335 |
0.2187 |
|
|
– |
|
|
– |
340 |
0.3143 |
|
|
– |
|
|
– |
345 |
0.4202 |
|
|
– |
|
|
– |
350 |
0.5528 |
|
0.0038 |
|
0.0090 |
||
355 |
0.6946 |
|
|
– |
|
|
– |
360 |
0.8297 |
|
0.0040 |
|
0.0063 |
||
365 |
0.9393 |
|
|
– |
|
|
– |
370 |
0.9914 |
|
0.0050 |
|
0.0046 |
||
375 |
0.9872 |
|
|
– |
|
|
– |
380 |
0.9281 |
|
0.0065 |
|
0.0035 |
||
385 |
0.8182 |
|
|
– |
|
|
– |
390 |
0.6840 |
|
0.0088 |
|
0.0028 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
395 |
0.5229 |
|
|
– |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
0.3872 |
|
0.0125 |
|
0.0023 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
404.7 (Hg) |
0.2840 |
|
0.0144 |
|
0.0021 |
||
410 |
0.1972 |
|
0.0168 |
|
0.0019 |
||
420 |
0.1261 |
|
0.0224 |
|
0.0016 |
||
430 |
0.0841 |
|
0.0340 |
|
0.0014 |
||
435.8 (Hg) |
0.0650 |
|
0.0437 |
|
0.0013 |
||
440 |
0.0535 |
|
0.0522 |
|
0.0012 |
||
450 |
0.0325 |
|
0.0773 |
|
0.0011 |
||
460 |
0.0173 |
|
0.1031 |
|
0.0011 |
||
470 |
0.0083 |
|
0.1213 |
|
0.0012 |
||
480 |
0.0035 |
|
0.1349 |
|
0.0014 |
||
490 |
0.0009 |
|
0.1472 |
|
0.0018 |
||
491.6 (Hg) |
– |
|
0.1497 |
|
0.0019 |
||
500 |
0.0000 |
|
0.1635 |
|
0.0026 |
||
561.6 (He) |
– |
|
0.1661 |
|
0.0028 |
||
510 |
– |
|
0.1742 |
|
0.0038 |
||
520 |
– |
|
0.1689 |
|
0.0055 |
||
530 |
– |
|
0.1452 |
|
0.0079 |
||
540 |
– |
|
0.1113 |
|
0.0111 |
||
546.1 (Hg) |
– |
|
0.0901 |
|
0.0135 |
||
550 |
– |
|
0.0775 |
|
0.0155 |
||
560 |
– |
|
0.0496 |
|
0.0219 |
||
570 |
– |
|
0.0308 |
|
0.0292 |
||
578.0 (Hg) |
– |
|
|
0.0219 |
|
|
0.0368 |
580 |
– |
|
|
0.0207 |
|
|
0.0390 |
12
|
|
|
|
Окончание табл. 4.2 |
Длина волн, нм |
|
Оптическая плотность растворов |
||
|
|
|
|
|
К2СrO4 |
|
(NH4)2Co(SO4)2 |
CuSO4 |
|
|
|
|||
590 |
– |
|
0.0158 |
0.0518 |
600 |
– |
|
0.0137 |
0.0680 |
610 |
– |
|
0.0124 |
0.0885 |
620 |
– |
|
0.0115 |
0.1125 |
630 |
– |
|
0.0112 |
0.143 |
640 |
– |
|
0.0110 |
0.180 |
650 |
– |
|
0.0105 |
0.224 |
660 |
– |
|
0.0097 |
0.274 |
667.8 (He) |
– |
|
0.0089 |
0.319 |
670 |
– |
|
0.0087 |
0.332 |
680 |
– |
|
0.0076 |
0.392 |
690 |
– |
|
0.0066 |
0.459 |
700 |
– |
|
0.0054 |
0.527 |
710 |
– |
|
0.0046 |
0.592 |
|
|
|
|
|
720 |
– |
|
0.0038 |
0.656 |
730 |
– |
|
0.0032 |
0.715 |
740 |
– |
|
0.0030 |
0.768 |
750 |
– |
|
0.0028 |
0.817 |
Готовят растворы, оптическая плотность которых приведена в табл. 4.2, следующим образом:
1. Раствор хромата калия. В стакане объемом 800 мл растворяют 0.0400 г хромата калия (К2СrO4) в 0.05 н. растворе гидроксида калия (КОН), перено-
сят полученный раствор в мерную колбу емкостью 1 л и разбавляют до метки тем же раствором щелочи.
2. Раствор сульфата кобальта-аммония. Навеску сульфата кобальта-
аммония (CoSO4 · (NH4)2SO4 · 6H2O) в количестве 14.481 г помещают в стакан и заливают дистиллированной водой, предварительно подкисленной 10.0 мл серной кислоты (H2SO4 ) плотностью 1835 кг/м3. После растворения навески раствор переносят в мерную колбу емкостью 1 л и разбавляют дистиллированной водой до метки.
3. Раствор сульфата меди. Навеску сульфата меди (СuSО4 · 5Н2О) в
количестве 20.00 г помещают в стакан и заливают дистиллированной водой,
предварительно подкисленной 10.0 мл серной кислоты (H2SO4 ) плотностью
1835 кг/м3. После растворения навески раствор переносят в мерную колбу емкостью 1 л и разбавляют дистиллированной водой до метки.
13
После приготовления все растворы тщательно перемешиваются.
Выбор прибора для аналитических работ. Для выделения из широко-
го спектра излучения, которое дает лампа, излучения узкого спектрального диапазона используют монохроматоры различных конструкций. В широко используемых для аналитических целей лабораторных спектрофотометрах (см. табл. 4.1) монохроматорами служат дифракционные решетки или призмы, обеспечивающие высокую степень монохроматизации излучения: ширина пропускаемого диапазона длин волн составляет 2…3 нм. В фотоэлектроколориметрах монохроматорами служат светофильтры (цветные стекла). Степень монохроматизации излучения вследствие этого в фотоэлектроколориметрах значительно ниже: выделяемый диапазон длин волн составляет 50…70 нм. Уменьшение степени монохроматизации в фотоэлектроколориметрах по сравнению со спектрофотометрами более чем на порядок существенно ограничивает их аналитические возможности. Кроме того, фотоэлектроколориметры могут обеспечить исследования в менее широком диапазоне длин волн. Достоинствами этого типа приборов является их портативность, небольшой вес и на много меньшая стоимость по сравнению со спектрофотометрами.
Выбор того или иного прибора определяется характером исследований. В тех случаях, когда требуется массовое определение небольшого числа элементов или проведение анализов в полевых условиях, предпочтение следует отдать фотоколориметрам (фотоэлектроколориметрам) типа ФЭК, КФК и МКФК. Если требуется проводить измерения в ультрафиолетовой области, что, например, необходимо при анализе большинства органических соединений; изучать зависимость оптической плотности растворов от различных факторов; получать спектральные характеристики растворов (зависимости оптической плотности или поглощения излучения от длины волны или волнового числа излучения), то необходимо использовать спектрофотометры.
Порядок работы на спектрофотометре СФ-26
1.Включить прибор и прогреть его 30…40 мин.
2.В кюветное отделение установить кюветы с исследуемым раствором и раствором сравнения (последнюю – на пути светового пучка), закрыть его крышкой.
3.Установить требуемую длину волны (ручка слева на лицевой панели прибора) и соответствующий фотоэлемент (ручка справа на верхней панели
14
прибора). Установить стрелку гальванометра на нуль по шкале Т ручкой «нуль» (справа).
4.Повернуть ручку шторки фотоэлемента «откр.-закр.» в положение «откр.», при этом стрелка прибора отклоняется вправо.
5.С помощью ручки «щель» установить стрелку гальванометра на нуль по шкале А (или на 100 по шкале Т).
6.На место кюветы с раствором сравнения установить кювету с исследуемым раствором (для этого ручку кюветного отделения переместить из положения 1 в положение 2). При этом стрелка гальванометра отклоняется, записать его показания.
7.Открыть крышку кюветного отделения, заменить исследуемый раствор на другой.
Порядок работы на фотоэлектроколориметре КФК-2
1.Включить прибор (тумблер на задней или боковой стенке прибора), прогреть 30…40 мин.
2.В кюветное отделение установить кюветы с исследуемым раствором и раствором сравнения, закрыть его крышкой (при этом автоматически открывается шторка фотоэлемента и стрелка гальванометра отклоняется вправо).
3.Установить рычаг кюветного отделения (в середине лицевой панели прибора) в положение 1 (раствор сравнения).
4.Установить стрелку гальванометра на нуль по шкале Т последовательно ручками «чувствительность», «грубо» и «тонко» (справа на лицевой панели прибора).
5.Рычаг кюветного отделения переставить в положение 2, т. е. установить на место кюветы с раствором сравнения кювету с исследуемым раствором; при этом стрелка гальванометра на приборе отклоняется влево, нужно записать ее показания по шкале Д.
6.Открыть крышку кюветного отделения (при этом шторка фотоэлемента автоматически закрывается и стрелка гальванометра отклоняется влево), поставить кювету с другим исследуемым раствором вместо предыдущего.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРТОФОСФАТОВ
Общее содержание минеральных соединений фосфора, как правило, практически полностью определяется количеством ортофосфатов. Мета-, пиро- и полифосфаты присутствуют в крайне незначительных концентрациях. Концентрация фосфора в природных водах обычно составляет единицы и де-
15