СПЕКТРОФОТОМЕТРІЯ

СПЕКТРОФОТОМЕТРІЯ — метод аналізу, що базується на визначенні спектра поглинання або вимірюванні світлопоглинання при певній довжині хвилі, яка відповідає максимуму кривої поглинання досліджуваної речовини. Аналіз здійснюють за поглинанням речовинами монохроматичного випромінювання у видимій, УФ- і ІЧ-ділянках спектра.

С. використовують для ідентифікації сполук, дослідження складу, будови і кількісного аналізу індивідуальних речовин і багатокомпонентних систем. Криву залежності поглинання від довжини хвилі або хвильового числа називають спектром поглинання речовини. Ця крива є специфічною характеристикою певної речовини. Якісний аналіз речовин за їх спектрами поглинання проводять двома способами: за відомими параметрами спектра поглинання досліджуваної речовини; порівнянням спектрів поглинання розчину стандартної речовини і розчину досліджуваної речовини одного й того ж складу. Застосування в аналізі методу спектрофотометрії, як і інших фотометричних методів, ґрунтується на використанні для визначення концентрацій речовин закону Бугера — Ламберта — Бера: lg(I0/I)=χ·C·l, де I0 — інтенсивність електромагнітного випромінювання, що падає на розчин речовини; I — інтенсивність електромагнітного випромінювання, яке пройшло через розчин речовини; l — товщина шару розчину; C — концентрація розчину, що досліджується; χ — показник поглинання розчину. Величину lg(I0/I) називають оптичною густиною. Її позначають буквами А або D. Показник поглинання χ — константа для кожної речовини при певній довжині хвилі світлового випромінювання. Вона дорівнює оптичній густині розчину з концентрацією та товщиною шару, що дорівнюють одиниці. Якщо концентрацію виражають у моль/дм3, то χ позначають через ε і називають молярним коефіцієнтом світлопоглинання (молярний коефіцієнт екстинкції). У разі, коли С — масооб’ємна концентрація, коефіцієнт χ називають питомим коефіцієнтом світлопоглинання (питомим коефіцієнтом екстинкції) з відповідним позначенням A1m.ai. Зв’язок між ε і A1m.ai виражають залежністю ε=A1m.ai•M/10, де М — мол. м. певної речовини.

На відміну від фотоколориметричних визначень, у C. можна аналізувати не тільки забарвлені, але й безбарвні розчини. В останньому випадку аналіз проводять не у видимій, а в УФ- або ІЧ-ділянках спектра.

Основним видом приладів для С. є спектрофотометри, в яких, на відміну від фотоелектроколориметрів, монохроматизація забезпечується не світлофільтрами, а спеціальними оптичними пристроями — монохроматорами, які дозволяють безперервно змінювати довжину хвилі електромагнітного випромінювання, що проходить крізь розчин, який аналізують.

У спектрофотометричному аналізі, як і у фотоколориметрії, необхідно створювати оптимальні умови для досягнення певної точності та відтворюваності результатів. Відносна помилка спектрофотометричних визначень індивідуальних речовин не перевищує 2%.

Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа. — М., 1989.