<< Пред. стр. 4 (из 116) След. >>
Список литературы по разделу
нормальному давлению. Если показания барометра отличаются от 1011
гПа (760 мм рт. ст.), вносят поправку на разность между
наблюдаемым и нормальным давлением 0,04 град. С на 1,3 гПа (1 мм
рт. ст.). При давлении ниже 1011 гПа поправку прибавляют к
установленной температуре, при давлении выше 1011 гПа поправку
вычитают.
Содержание спирта в настойке определяют при помощи таблицы.
Пример. Температура кипения настойки пустырника 80,9 град. С,
атмосферное давление 1000 гПа (752 мм рт. ст.), разность давлений
1011 - 1000 = 11 гПа (760 - 752 = 8 мм рт. ст.). Поправка
составляет: 0,04 град. С х 8 = 0,32 град. С. К найденной
температуре кипения прибавляют поправку: (80,9 + 0,32) град. С. По
таблице этой температуре кипения соответствует 66% спирта.
Определение концентрации спирта в водно - спиртовых смесях
по температуре кипения при давлении 1011 гПа
(760 мм рт. ст.)
Љ"""""""""""'"""""""""'"""""""""""'"""""""""'"""""""""""'"""""""""Ї
ЈТемператураЈ% спирта ЈТемператураЈ% спирта ЈТемператураЈ% спирта Ј
Ј кипения, Јпо объемуЈ кипения, Јпо объемуЈ кипения, Јпо объемуЈ
Ј град. С Ј Ј град. С Ј Ј град. С Ј Ј
""""""""""""•"""""""""•"""""""""""•"""""""""•"""""""""""•"""""""""¤
Ј 99,3 Ј 1 Ј 86,4 Ј 28 Ј 82,3 Ј 55 Ј
Ј 98,3 Ј 2 Ј 86,1 Ј 29 Ј 82,2 Ј 56 Ј
Ј 97,4 Ј 3 Ј 85,9 Ј 30 Ј 82,1 Ј 57 Ј
Ј 96,6 Ј 4 Ј 85,6 Ј 31 Ј 82,0 Ј 58 Ј
Ј 96,0 Ј 5 Ј 85,4 Ј 32 Ј 81,9 Ј 59 Ј
Ј 95,1 Ј 6 Ј 85,2 Ј 33 Ј 81,8 Ј 60 Ј
Ј 94,3 Ј 7 Ј 85,0 Ј 34 Ј 81,7 Ј 61 Ј
Ј 93,7 Ј 8 Ј 84,9 Ј 35 Ј 81,6 Ј 62 Ј
Ј 93,0 Ј 9 Ј 84,6 Ј 36 Ј 81,5 Ј 63 Ј
Ј 92,5 Ј 10 Ј 84,4 Ј 37 Ј 81,4 Ј 64 Ј
Ј 92,0 Ј 11 Ј 84,3 Ј 38 Ј 81,3 Ј 65 Ј
Ј 91,5 Ј 12 Ј 84,2 Ј 39 Ј 81,2 Ј 66 Ј
Ј 91,1 Ј 13 Ј 84,1 Ј 40 Ј 81,1 Ј 67 Ј
Ј 90,7 Ј 14 Ј 83,9 Ј 41 Ј 81,0 Ј 68 Ј
Ј 90,5 Ј 15 Ј 83,8 Ј 42 Ј 80,9 Ј 69 Ј
Ј 90,0 Ј 16 Ј 83,7 Ј 43 Ј 80,8 Ј 70 Ј
Ј 89,5 Ј 17 Ј 83,5 Ј 44 Ј 80,7 Ј 71 Ј
Ј 89,1 Ј 18 Ј 83,3 Ј 45 Ј 80,6 Ј 72 Ј
Ј 88,8 Ј 19 Ј 83,2 Ј 46 Ј 80,5 Ј 73 Ј
Ј 88,5 Ј 20 Ј 83,1 Ј 47 Ј 80,4 Ј 74 Ј
Ј 88,1 Ј 21 Ј 83,0 Ј 48 Ј 80,3 Ј 75 Ј
Ј 87,8 Ј 22 Ј 82,9 Ј 49 Ј 80,2 Ј 76 Ј
Ј 87,5 Ј 23 Ј 82,8 Ј 50 Ј 80,1 Ј 77 Ј
Ј 87,2 Ј 24 Ј 82,7 Ј 51 Ј 80,0 Ј 78 Ј
Ј 87,1 Ј 25 Ј 82,6 Ј 52 Ј 79,9 Ј 79 Ј
Ј 86,8 Ј 26 Ј 82,5 Ј 53 Ј 79,8 Ј 80 Ј
Ј 86,6 Ј 27 Ј 82,4 Ј 54 Ј 79,7 Ј 81 Ј
Ј 79,6 Ј 82 Ј 79,3 Ј 86 Ј 78,85 Ј 90 Ј
Ј 79,5 Ј 83 Ј 79,2 Ј 87 Ј 78,8 Ј 91 Ј
Ј 79,45 Ј 84 Ј 79,1 Ј 88 Ј 78,7 Ј 92 Ј
Ј 79,4 Ј 85 Ј 79,0 Ј 89 Ј Ј Ј
ђ"""""""""""'"""""""""'"""""""""""'"""""""""'"""""""""""'"""""""""‰
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
(РЕФРАКТОМЕТРИЯ)
Показателем преломления (n) называют отношение скорости
распространения света в вакууме к скорости распространения света в
испытуемом веществе. Это абсолютный показатель преломления. На
практике определяют так называемый относительный показатель
преломления, т.е. отношение скорости распространения света в
воздухе к скорости распространения света в испытуемом веществе.
Показатель преломления зависит от температуры и длины волны
света, при которой проводят определение. В растворах показатель
преломления зависит также от концентрации вещества и природы
растворителя.
Рефрактометрия применяется для установления подлинности и
чистоты вещества. Метод применяют также для определения
концентрации вещества в растворе, которую находят по графику
зависимости показателя преломления от концентрации. На графике
выбирают интервал концентраций, в котором соблюдается линейная
зависимость между коэффициентом преломления и концентрацией. В
этом интервале концентрацию можно вычислить по формуле:
n - n0
X = --------- ,
F
где Х - концентрация раствора; n - показатель преломления
раствора; n0 - показатель преломления растворителя при той же
температуре; F - фактор, равный величине прироста показателя
преломления при увеличении концентрации на 1 % (устанавливается
экспериментально).
Приборы, применяемые для определения показателя преломления,
называются рефрактометрами. Определение проводится при температуре
(20 +/- 0,3) град. C и длине волны линии D спектра натрия (589,3
нм). Показатель преломления, определенный при таких условиях,
20
обозначается индексом n .
D
Современные приборы откалиброваны таким образом, что отсчеты,
полученные по их шкалам, соответствуют показателям преломления для
D линии натрия, поэтому при проведении измерений следует соблюдать
указания в отношении соответствующего источника света, приведенные
в инструкции к приборам.
Обычно измерения показателя преломления проводят на
рефрактометрах типа Аббе, в основу которых положено явление
полного внутреннего отражения при прохождении светом границы
раздела двух сред с разными показателями преломления.
Диапазон измеряемых показателей преломления при измерении в
проходящем свете 1,3-1,7.
Точность измерения показателя преломления должна быть не ниже
-4
+/- 2 x 10 .
Могут быть использованы рефрактометры других типов с такой же
или большей точностью.
Рефрактометры юстируют по эталонным жидкостям, прилагаемым к
20
приборам, или дистиллированной воде, для которой n = 1,3330.
D
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ВРАЩЕНИЯ
(ПОЛЯРИМЕТРИЯ)
Оптическое вращение - это способность вещества вращать
плоскость поляризации при прохождении через него поляризованного
света.
В зависимости от природы оптически активного вещества вращение
плоскости поляризации может иметь различное направление и
величину. Если от наблюдателя, к которому направлен свет,
проходящий через оптически активное вещество, плоскость
поляризации вращается по часовой стрелке, то вещество называют
правовращающим и перед его названием ставят знак "+", если же
плоскость поляризации вращается против часовой стрелки, то
вещество называют левовращающим и перед его названием ставят знак
"-".
Величину отклонения плоскости поляризации от начального
положения, выраженную в угловых градусах, называют углом вращения
и обозначают греческой буквой "альфа". Величина угла вращения
зависит от природы оптически активного вещества, длины пути
поляризованного света в оптически активной среде (чистом веществе
или растворе) и длины волны света. Для растворов величина угла
вращения зависит от природы растворителя и концентрации оптически
активного вещества. Величина угла вращения прямо пропорциональна
длине пути света в оптически активной среде, т.е. толщине слоя
оптически активного вещества или его раствора. Влияние температуры
в большинстве случаев незначительно.
Для сравнительной оценки способности различных веществ вращать
плоскость поляризации света вычисляют величину удельного вращения
["альфа"]. Удельное вращение - это константа оптически активного
вещества. Удельное вращение ["альфа"] определяют расчетным путем
как угол поворота плоскости поляризации монохроматического света
на пути длиной в 1 дм в среде, содержащей оптически активное
вещество, при условном приведении концентрации этого вещества к
значению, равному 1 г/мл.
Если нет специальных указаний, определение оптического
вращения проводят при температуре 20 град. С и при длине волны
линии D спектра натрия (589,3 нм). Соответствующую величину
20
удельного вращения обозначают ["альфа"] . Иногда для измерения
D
используют зеленую линию спектра ртути с длиной волны 546,1 нм.
При определении ["альфа"] в растворах оптически активного
вещества необходимо иметь в виду, что найденная величина может
зависеть от природы растворителя и концентрации оптически
активного вещества. Замена растворителя может привести к изменению
["альфа"] не только по величине, но и по знаку. Поэтому, приводя
величину удельного вращения, необходимо указывать растворитель и
выбранную для измерения концентрацию раствора.
Величину удельного вращения рассчитывают по одной из следующих
формул.
Для веществ, находящихся в растворе:
"альфа" 100
["aльфа"] = -----------, (1)
lc
где "альфа" - измеренный угол вращения в градусах; l - толщина
слоя в дециметрах; с - концентрация раствора, выраженная в граммах
вещества на 100 мл раствора.
Для жидких веществ:
"альфа"
["aльфа"] = -------, (2)
l"рo"
где "альфа" - измеренный угол вращения в градусах; l - толщина
слоя в дециметрах; "рo" - плотность жидкого вещества в граммах на
1 мл.
Удельное вращение определяют либо в пересчете на сухое
вещество, либо из высушенной навески, о чем в частных статьях
должно быть соответствующее указание.
Измерение величины угла вращения проводят либо для оценки
чистоты оптически активного вещества, либо для определения его
концентрации в растворе. Для оценки чистоты вещества по
уравнению (1) или (2) рассчитывают величину его удельного вращения
["альфа"]. Концентрацию оптически активного вещества в растворе
находят по формуле:
"альфа"100
c = -----------. (3)
["альфа"]l
Поскольку величина ["альфа"] постоянна только в определенном
интервале концентраций, возможность использования формулы (3)
ограничивается этим интервалом.
Измерение угла вращения проводят на поляриметре, позволяющем
определить величину угла вращения с точностью +/- 0,02 град.
Предназначенные для измерения угла вращения растворы или
жидкие вещества должны быть прозрачными. При измерении прежде
всего следует установить нулевую точку прибора или определить
величину поправки с трубкой, заполненной чистым растворителем (при
работе с растворами) или с пустой трубкой (при работе с жидкими
веществами). После установки прибора на нулевую точку или
определения величины поправки проводят основное измерение, которое
повторяют не менее 3 раз.
Для получения величины угла вращения "альфа" показания
прибора, полученные при измерениях, алгебраически суммируют с
ранее найденной величиной поправки.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА ИЗМЕРЕНИИ
ПОГЛОЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Фотометрические методы анализа основаны на избирательном
поглощении электромагнитного излучения анализируемым веществом и
служат для исследования строения, идентификации и количественного
анализа светопоглощающих соединений. В зависимости от используемой
аппаратуры в фотометрическом анализе различают
спектрофотометрические методы - анализ по поглощению веществами
монохроматического излучения; колориметрические и
фотоколориметрические - анализ по поглощению веществами
немонохроматического излучения.
Определения, связанные с измерением поглощения
электромагнитного излучения, основаны на двух законах. Закон
Бугера - Ламберта связывает поглощение с толщиной слоя
поглощающего вещества и выражается соотношением <*>:
-------------------------------
<*> Приведенные обозначения соответствуют ГОСТу 7601-78.
J -kb
--- = 10 ; (1)
J0
J0
lg ---- = kb, (2)
J
где J0 - интенсивность излучения, падающего на вещество; J -
интенсивность излучения, прошедшего через вещество; b - толщина
слоя вещества в сантиметрах; k - показатель поглощения <*> -
величина, обратная той толщине слоя, проходя через который поток
излучения ослабляется в 10 раз.
-------------------------------
<*> В литературе эта величина часто называется коэффициентом
погашения или коэффициентом экстинкции.
Закон Бера связывает поглощение с концентрацией поглощающего
вещества и обычно применяется для растворов:
k ="каппа"c, (3)
где с - концентрация раствора; "каппа" - показатель поглощения
раствора, концентрация которого равна единице.
На практике обычно используется объединенный закон
Бугера - Ламберта - Бера в виде:
J0
lg ---- ="каппа"cb. (4)
J
J0
Величина lg ----- носит название оптической плотности и
J
обозначается буквой D.
Величина "каппа" является специфической физической константой
для каждого вещества и может быть использована для целей
идентификации. Знание величины "каппа" позволяет определить
содержание данного вещества в растворах неизвестной концентрации
на основе измерения оптической плотности D.
Объединенный закон Бугера - Ламберта - Бера вполне справедлив
только для монохроматического излучения, поэтому строгим является
его применение в спектрофотометрии. В фотоколориметрии, где
измерения проводятся с помощью светофильтров, выделяющих
сравнительно узкий интервал длин волн, этот закон применим лишь с
большим или меньшим приближением в зависимости от степени
постоянства величины D в данном интервале длин волн.
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ
Спектрофотометрия используется для идентификации соединений,
исследования состава, строения и количественного анализа
индивидуальных веществ и многокомпонентных систем. Кривая
зависимости поглощения (функция поглощения) от длины волны или
волнового числа называется спектром поглощения вещества и является
специфической характеристикой данного вещества.
В спектрофотометрических методах применяют спектрофотометры -
приборы, позволяющие проводить анализ как окрашенных, так и
бесцветных соединений по избирательному поглощению
монохроматического излучения в видимой, ультрафиолетовой и
инфракрасной областях спектра. Природа полос поглощения в
ультрафиолетовой и видимой областях спектра связана с различными
электронными переходами в поглощающих молекулах и ионах
(электронные спектры); в инфракрасной области она связана с
колебательными переходами и изменением колебательных состояний
<< Пред. стр. 4 (из 116) След. >>
Список литературы по разделу