Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Бабко А.К. Фотометрический анализ. Общие сведения и аппаратура

.pdf
Скачиваний:
45
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
16.56 Mб
Скачать

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ

АНАЛИЗ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ»

М О С К В А 1 9 6 8

А. К. БАБКО , A. T. ПИЛИПЕНКО

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

И АППАРАТУРА

Под редакцией акад.

АН УССР А. К. Б а б к о

I S O 5 6 ”

ИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ»

М О С К В А 1 9 6 8

УДК 543.4.062 Б 12

научно-’

' р

би б -r,:'

• ;

г\'Г^г

\ ". »

J ? 6 o £

¥4 { - ig tfS jL

1А. К. Б А Б К О |, А. Т. П И Л И П Е Н К О

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И АППАРАТУРА

В монографии подробно изложены физические осно­ вы фотометрического анализа, рассмотрена классифи­ кация оптических методов анализа, приведены общие характеристики наиболее важных групп окрашенных соединений и условия применения их в фотометрии. Даны сведения о поглощении света растворами в зави­ симости от состава и строения окрашенных соединений, описана аппаратура и общие условия измерения погло­ щения света визуальными и фотоэлектрическими ме­ тодами.

Книга предназначена для работников химико-

.аналитических лабораторий различных отраслей про­ мышленности и научных учреждений, а также для ас­ пирантов, преподавателей и студентов соответствующих вузов.

Книга содержит 21 таблицу, 106 иллюстраций, окаю

.500 библиографических ссылок.

2-5-5

4-68

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Предисловие ....................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

Ю

 

 

 

Ч а с т ь п е р в а я

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие

положения

ф отом етрического

анализа

 

 

Г л а в а 1. Задачи и методы фотометрического анализа

 

 

 

§

1.

Классификация

методов фотометрического а н а л и за .............................

 

 

13

§

2.

Цвет и спектр

поглощ ения..............................................................................

 

 

 

 

16

§

3.

Энергетические характеристики участков сп ек тра.....................................

 

 

17

§

4. Типы взаимодействия

света с веществом и оптические методы иссле­

 

 

 

дования .................................

 

 

 

 

 

 

 

"49

§

5.

Люминесцентный

анализ ..................................................................................

 

 

 

 

21

§

6.

Инфракрасная

спектрофотометрия

.................................................

 

 

23

§

7.

 

Фотометрическое

титрование ..........................................................................

 

 

 

 

25

§ 8.

 

Нефелометрический и турбидиметрический методы ан ал и за ................

 

27

§

9.

Фотометрическое

определение ионов по разрушению комплексов, по­

 

 

 

 

глощающих с в е т ..................................................................................................

 

 

 

 

 

28

§

10.

Каталитические

(кинетические)

методы ан ал и за .....................................

 

 

30

Л и т е р а т у р а ................

 

 

4............................................................................................

 

 

 

 

62

Г л а в а 2. Поглощение света растворами окрашенных соединений

 

 

§

1.

 

Оптическая плотность раствора

(закон Бугера—Л ам бер та )..

33

 

§

2.

 

Зависимость поглощения света

от

концентрации (закон

Бэра) . .

.

35

§ 3. Молярный коэффициент светопоглощения...................................

 

36

 

§

4.

 

Обозначения и термины для характеристики светопоглощения . .

.

37

§ 5. Молекулярный коэффициент светопоглощения; сила осциллятора .

.

40

Л и т е р а т у р а

 

 

 

 

 

 

 

42

о

Г л а в а 3.

Спектры поглощения и реакции образования окрашенных со­

 

 

 

 

единений

 

 

 

 

 

 

 

 

§

1.

Формы спектров поглощ ения..........................................................................

 

 

 

 

 

 

-13

§

2.

Образование одного окрашенного соединения при взаимодействии бес­

45

 

 

цветных компонентов............................

 

 

 

 

 

 

§ 3. Расчет молярного коэффициента светопоглощения.................................

 

 

48

§

4.

Определение состава и прочности окрашенного комплекса.................

 

49

§

5.

Системы

с двумя

окрашенными

компонентами.....................................

 

 

53

§

6.

Сложение

спектров

поглощения

двух равновесных форм

и изобести-

55

 

 

ческая

т о ч к а .........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

§ 7. Критерии оценки окрашенных реактивов.....................................................

 

 

 

 

61

Л и т е р а т у р а

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

63

Г л а в а 4.

Электронное

строение окрашенных

соединений и

поглощение

 

 

 

 

света

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

1.

Связь

между .............................

строением соединения и его

окраской

 

 

64

§ 2. Электронные .........................уровни атомов и окраска их соединений

 

 

67

§

3.

Хромофорные .............................

свойства ионов переходных

м еталлов

 

 

72

§

4.

Перенос электронов .........................

от лигандов

к центральному п о п у

 

 

74

§

5.

Окрашенные ......................................................................................

реактивы

 

 

 

 

 

 

77

§ 6. Направленная ....................валентность и форма некоторых лигандов

 

 

78

§

7.

Двойные связи .....................................и окраска молекул;

а- и л -сп я зи

 

 

80

§■8. Сопряженные .....................................................

связи

(цепь сопряж ения)

 

 

 

 

82

§ 9. Комплексы металлов .............................................................с красителями

 

 

 

 

84

§ 10. Комплексообразовапне .....................н спектры поглощения лигандом

 

 

86

Л и т е р а т у р а ...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

90

Г л а в а 5.

Физико-химические условия

образования

окрашенных

соеди­

 

 

 

 

нений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 1. Типы окрашенных .....................................................................комплексов

 

 

 

 

 

 

91

§ 2. Прочность окрашенных .................................................комплексов

 

 

 

93

 

§ 3. Постоянство состава .................поглощающих свет соединений

 

97

 

§

4.

Отклонение от закона Бэра в связи

с диссоциацией комплекса

. . .

100

§

5.

Разбавление раствора поглощающего свет комплекса в отсутствие из­

 

 

 

бытка реактива...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

102

 

§

6.

Разбавление раствора поглощающего свет комплекса при кратном из­

 

 

 

бытке реактива...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

106

 

§

7.

Разбавление раствора поглощающего свет комплекса при постоянной

108

 

 

концентрации ......................................................................................

реактива

 

 

 

 

 

 

Г л а в а 6.

Значение концентрации водородных

ионов при фотометриче­

 

 

 

 

ских определениях

 

 

 

 

 

 

 

§ 1. Влияние pH раствора па образование окрашенных комплексов

. . .

112

§

2.

Комплексные

соединения металлов

с анионами

сильных кислот. . .

113

6

§ 3. Комплексные соединения металлов с анионами слабых

кислот . . .

115

§

4.

Значение pH

при анализе смеси м еталлов.................................................

 

 

 

119

§ 5.

Изменение состава поглощающего свет комплекса при повышении pH

120

 

 

 

раствора ...................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 6. Металлохромные реактивы,

имеющие

pH-индикаторные свойства . .

124

Л и т е р а т у р а ..........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125

Г л а в а 7. Фотометрический анализ

смеси

нескольких компонентов

 

§

 

1.

Влияние компонентов

смеси

и

побочных факторов

на

оптическую

 

 

 

 

плотность...................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

126

§

2.

 

Влияние температуры иинертныхэлектролитов..........................................

 

 

 

127

§

3.

Ступенчатое образование нескольких окрашенных комплексов одного

 

 

 

 

элемента ...................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

131

§ 4. Условия измеренияоптическойплотности......................................................

 

 

 

135

§ 5.

 

Выбор pH

..............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

138

§

 

6.

 

Собственная

окраска

посторонних

компонентов.....................................

 

 

141

§

7.

 

Образование

окрашенного

комплекса реактива с

посторонними

 

 

 

 

 

и о н ам и .......................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

144

§

8.

 

Маскирование посторонних

и о н о в ..................................................................

 

 

 

 

147

§

9.

 

Влияние ан и он ов ..................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

151

§ 10. Групповое определение нескольких элементов

.........................................

 

 

153

Л и т е р а т у р а

..............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

154

Г л а в а 8. Методы разделения

в фотометрическом

анализе

 

 

§ 1. Получение аналитических концентратов.....................................................

 

 

 

156

§ 2. Осаждение с коллектором

..................................................................................

 

 

 

 

 

 

157

§

3.

 

Экстракционно-фотометрические м ет о д ы .....................................................

 

 

 

159

§ 4. Хроматография на бумаге

..............................................................................

 

 

 

 

 

 

164

§

5.

 

Адсорбционная (молекулярная) хроматография.....................................

 

 

167

Л и т е р а т у р а

..............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

168

 

 

 

 

 

Ча с т ь

в т о р а я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методы

измерения

оптической

плотности

растворов

 

 

Г л а в а 9. Визуальные методы

измерения

интенсивности

окраски

 

 

§

1.

Общая характеристика методов измерения интенсивности

поглощения

 

 

 

 

 

с в е т а ...........................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

170

 

§

2.

Метод стандартных серий (метод ш к ал ы )....................................................

 

 

 

172

 

§ 3.

Метод разбавления.............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

174

 

§ 4. Колориметрическоетитрование(дублирование)

...........................................

 

 

174

 

§

5.

Применение

колориметра

 

............................................................................

 

 

 

 

 

176

7

§ 6. Типы оптических систем колориметров..........................................................

 

 

178

§ 7. Изменение толщины слоя в колориметре.................................................

 

 

179

§

8.

Компаратор

................................................................................................

 

 

 

 

 

 

183

§

9.

Светофильтры ................................................................................................

 

 

 

 

 

 

185

§

10. ФотометрыФМ (Пульфрнха) .........................................................................

 

 

 

 

189

Л и т е р а т у р а

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

192

Г л а в а

10.

Фотоэлектрические методы

измерения

оптической плотности

 

 

 

 

 

растворов

 

 

 

 

 

 

 

§

1.

Общая

характеристика......................................................................................

 

 

 

 

193

§

2. Основные

типы фотоэлементов,

применяемых

при фотометрическом

194

 

 

анализе

 

...................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

§ 3. Главные типы фотоколориметров..................................................................

 

 

 

198

§ 4. Главные типы спектрофотометров.....................................................

 

. .

. .

207

§ 5.

Измерение концентрации при помощи фотоколориметров и спектро­

213

 

 

фотометров

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

§

6.

Стандарты

для проверкиспектрофотометров.............................................

 

 

215

Л и т е р а т у р а

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

217

Г л а в а

11.

Чувствительность и точность фотометрического анализа

 

 

§

1.

Чувствительность фотометрических

м ет о д о в ............................................

 

 

219

§

2.

Воспроизводимость

и правильность

результатов...................................

 

224

§

3.

Чувствительность и

точность методов анализа при наличии

двух

228

 

 

окрашенных

компонентов..................................................................................

 

 

 

 

§

4.

Влияние

случайных

 

загрязнений

.................................................................

 

 

 

230

§

5.

Точность

измерения

 

оптической

плотности .......................

 

 

231

§

6.

Дифференциальная

спектрофотометрия .......................................

 

 

235

§

7.

Воспроизводимость

определения

следов различными методами

. .

238

Л и т е р а т у р а

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

239

 

 

 

 

 

 

Ча с т ь

т р е т ь я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типы

окрашенных

комплексов

 

 

 

Г л а в а

12.

Комплексы металлов с неорганическими лигандами

 

 

§

1.

Роданидные

и галогенидные комплексы ....................................................

 

 

240

§

2.

Фторидные

комплексы .....................................................................................

 

 

 

 

246

§

3.

Экстракция роданидных и галогенидных комплексов........................

 

248

§

4.

Комплексы

металлов

с перекисью

в о д о р о д а ........................................

 

251

§

5.

Комплексы металлов с аммиаком и органическимиоснованиями

. .

255

§

6.

Гетерополикомплексы

.........................................................................................

 

 

 

 

258

Л и т е р а т у р а

 

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

265

8

Г л а в а

13.

Комплексы металлов с органическими лигандами

 

 

§

1.

Хелатные

комплексы

..........................................................................................

 

 

 

 

 

 

267

§

2. Комплексы с фенолами и оксикислотами.................................................

 

 

272

§

3.

Комплексы

с

красителями, содержащими

О Н -группы ........................

 

278

§

4.

Окрашенные реактивы с сочетанием фенольной и азотсодержащей

292

 

 

групп

.......................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

5.

Органические реактивы, содержащие тиоиную и тиольнуюгруппы

303

§

6.

Дитиокарбаматы

 

..................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

307

§

7.

Дитнзон

 

..................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

309

§

8.

Физико-химические основы применения днтизона в анализе . . .

.

312

§

9.

Методика

работы

с ди ти зон ом

.....................................................................

 

 

 

319

§

10. Другие реактивы,

содержащие тионную итиольную группы . . . .

324

Л и т е р а т у р а

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

329

Г л а в а

14.

Тройные (смешанные) комплексы

 

 

 

 

§

1. Комплексообразование в системе трехкомпонентов................................

 

333

§

2.

Комплексообразование

в

системе:

ион металла — органическое

осно­

340

 

 

вание — электроотрицательный

лиганд .....................................................

 

 

 

§

3. Соединения

высокомолекулярных

аминов

с

ацидокомплексами

ме­

345

 

 

таллов

.............................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

4. Комплексы

металлов

с

двумя

различными

электроотрицательными

354

 

 

лигандами

 

.........................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

5.

Тройные

гетерополикомплексы

 

......................................................................

 

 

 

358

§

6.

Комплексы

двух

металлов с одним электроотрицательным лигандом

360

Л и т е р а т у р а

.................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

365

Г л а в а

15.

Малорастворимые окрашенные соединения, окислительно-вос­

 

 

 

 

 

становительные и другие реакции в фотометрии

 

 

§

1.

Малорастворимые

окрашенные

соединения .............................................

 

 

 

368

§ 2.

Реакции

окисления — восстановления .........................................................

 

 

 

370

§

3. Реакции

синтеза

и разрушения

органических ....................соединений

 

372

§

4.

Фотометрическое

определение по собственному

светопоглощению . .

373

Л и т е р а т у р а

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

374

Предметный

указатель

..............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

375

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ