Сущность метода. На каком законе (зависимости) основан метод - привести формулу, графическую зависимость.
2. Применяемое оборудование (название приборов, описать принцип измерения, вспомогательное оборудование).
3. Перечислить достоинства и недостатки метода.
4. Применение метода в исследовании окружающей среды.
5. Привести конкретный пример или методику измерения в исследованиях объектов окружающей среды.
Дано: УФ- спектрофотометрия
Решение
Спектрофотометрия (абсорбционная) — физико-химический метод исследования растворов и твёрдых веществ, основанный на изучении спектров поглощения в ультрафиолетовой (200—400 нм), видимой (400—760 нм) и инфракрасной (>760 нм) областях спектр
Явление ультрафиолетовой спектроскопии было открыто Г. Стоксом и У. Миллером в 1852 г.
В качестве источника УФ-излучения обычно применяется водородная лампа (электрическая дуга в атмосфере водорода при низком давлении), которая дает практически непрерывный спектр излучения в области 190-360 нм.
Используются при измерении приборы – спектрофотометры.
Принцип получения УФ-спектра заключается в следующем. Излучение от источника попадает в монохроматор, где свет разлагается призмой и затем с помощью щели из светового потока выделяется узкая область. При вращении призмы световой поток перемещается по отношению к щели, что позволяет получать лучи света со строго определенной длиной волны, обычно с точностью ±0,5 нм. Монохроматическое излучение проходит через кварцевую кювету, содержащую раствор исследуемого вещества в прозрачном для УФ-области растворителей. При этом часть световой энергии избирательно поглощается этим веществом, а часть проходит через анализируемый раствор
. Интенсивность прошедшего через кювету с раствором светового потока измеряется с помощью фотоэлемента, величина тока которого пропорциональна интенсивности падающего на него света. Ток усиливается и регистрируется потенциометром, одновременно такое же измерение проводят с раствором сравнения (рис. 4).
В современных регистрирующих приборах световой поток делится на два одинаковых пучка, один из которых проходит через исследуемый раствор, а другой – через растворитель, причем как уравнение интенсивностей прошедших через кюветы световых потоков, так и непрерывно изменение длин волн производится автоматически.
Метод основан на основном законе светопоглощения:
При прохождении через слой вещества (раствора) с толщиной поглощающего слоя l, светового потока с интенсивностью I0, его интенсивность в результате поглощения в слое, отражения и рассеяния уменьшается до значения I
Математически, ослабление света веществом выражается основным законом светопоглощения (объединенный закон Бугера-Ламберта-Бера) в экспоненциальной и логарифмической форме:
I = I0 ∙ 10 –Ɛ C l
lg I0I = Ɛ C l
где I0 – интенсивность падающего света; I – интенсивность прошедшего света через образец; C – концентрация поглощающего вещества (моль/л); ε — молярный коэффициент поглощения (л∙моль–1∙см–1).
Величина lg I0I - оптическая плотность раствора
При соблюдении основного закона светопоглощения , оптическая плотность раствора прямо пропорциональна молярному коэффициенту поглощения (экстинкции), концентрации вещества и толщине поглощающего слоя.
Спектрофотометрический метод гарантирует сверхчувствительность измерений концентрации газов инертного типа
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
