Контрольные вопросы

1. Отличие турбидиметрии от нефелометрия.

2. Факторы, влияющие на условия измерения и их учет.

3. Напишите формулы коллоидных мицелл оксалата кальция до и после точки эквивалентности.

4. Применимость методов сравнения калибровочного графика, титрования для анализа. Преимущества и недостатки.

5 Точность измерений в фотометрии светорассеивающих систем.

1.7. Люминесцентный анализ

Люминесценция – избыточное по сравнению с тепловым излучение, возникающее через некоторое время ( > 10^–8 с) после поглощения веществом энергии извне. Если излучение возникает в результате поглощения ультрафиолетового света, его называют флуоресценцией. Энергетическая схема флуоресценции представлена на рис. 7. Линиями изображены колебательные подуровни нормального (синглетного) и возбужденного (тоже синглетного) состояния молекулы; V – колебательные квантовые числа.

Из-за потерь энергии на внутреннюю конверсию в возбужденном состоянии (переход на нижний колебательный подуровень, с которого происходит излучательный переход молекулы в нормальное состояние) спектр флуоресценции смещен в область больших длин волн в сравнении со спектром поглощения.

Рис. 7. Схема, иллюстрирующая явление флуоресценции

Зависимость интенсивности флуоресценции от концентрации I = f(С) проходит через максимум, но для очень малых значений С она является линейной и характеризуется высокой чувствительностью.

Флуориметрические измерения проводят на приборах, позволяющих выделить в падающем на кювету световом потоке при помощи светофильтра длину волны ультрафиолетового диапазона, соответствующую максимуму поглощения молекулами или ионами анализируемого вещества. Второй светофильтр выделяет в световом потоке флуоресцентного излучения длину волны, соответствующую максимуму излучения. Принципиальная схема флуориметра изображена на рис. 8.

Рис. 8. Схема флуориметра: 1– источник света, 2 – светофильтр, 3 – кювета, 4 – светофильтр, 5 – приемник света

Пример. Количественное определение бора флуориметрическим методом.

Флуоресценция (разновидность люминесценции) представляет собой вторичное излучение молекул в короткий период времени непосредственно после поглощения инициирующего ультрафиолетового излучения. Длина волны вторичного излучения больше, чем инициирующего.

Для очень разбавленных растворов наблюдается линейная зависимость интенсивности флуоресценции от концентрации. Бор образует с бензоином комплекс обладающей способностью к флуоресценции. При проведении реакции в щелочной водно-спиртовой среде облучаемый ультрафиолетовыми лучами раствор дает светло-голубое свечение с максимумом излучения около 480 нм.

В мерные колбы на 25 мл помещают 1, 2, 3, 4 и 5 мл стандартного раствора бора. Добавляют по 15 мл этанола, 3 мл буферного раствора, 2 мл раствора бензоина и водой доводят объем до метки. Одновременно аналогично готовят задачу и нулевой раствор, содержащий все компоненты, кроме бора. Через 5 мин после сливания и перемешивания реагентов измеряют интенсивность флуоресценции эталонных растворов и задачи. По полученным данным строят калибровочный график в координатах “деления шкалы прибора – концентрация бора в пробе”. Обрабатывают его по методу наименьших квадратов. Рассчитывают доверительный интервал для концентрации бора в пробе. Результат анализа определяют по графику.