Спектрофотометрлік титрлеу

Спектрофотометрлік титрлеу. Ерітіндінің оптикалық тығыздылығының өзгеруіне байланысты титрлеудің соңғы нүктесі анықталатын титриметрлік талдау әдістерінің топтары спектрофотометрлік титрлеу деп аталады. Бұл әдісте заттың бар-жоғын ерітіндінің зерттелетін құрамдас бөлігінің оптикалық тығыздығы бойынша емес, жұмсалған реактив мөлшері бойынша анықтайды. Бұл жерде титрлеудің барлық негізгі реакциялары пайдаланылады: кешенді түзіліс, тотығу-тотықсыздану, қышқылдық-негіздік, шөгу.

Фотометрлік титрлеудің әр түрлі жағдайлары мынадай:

1. титрлеу нәтижесінде боялған косылыс түзіледі;
2. индикатор түсі біртіндеп өзгереді;
3. күшті, әлсіз боялған және лайланған ерітінділерді титрлегенде;
4. әсірекүлгін немесе ИҚ-аймаққа жақын арадағы сәуле шығаруды сіңіретін қосылыстарды титрлегенде;
5. өте сұйытылған ерітінділерді (с<10⁻⁵М) титрлегенде.

Фотометрияның титрлеу әдісінің артықшылығы оны автоматтандырудың оңайлығы. Фотометрлік титрлеу әдістемесі ішкі түсті индикаторларды қолдану арқылы да және оларсыз да жұмыс жүргізіледі. Талдаудың бірінші вариантында эквиваленттік нүктені көріп бақылауға арналған тұжырымды барлық заңдар фотометрлік титрлеуде де қолданылады. Белгілі толқын ұзындығында ерітіндінің оптикалық тығыздығы титрлеуді бастағанда іс жүзінде өзгермейді. Индикаторсыз талдау жасағанда титрленетін ерітінділерге немесе реакция өнімдеріне тән сіңіру жолағы болуы керек. Титрлеу нәтижелері негізінде график сызылады, ондағы ордината өсіне оптикалық тығыздық, абсцисса өсіне титрлеуге кеткен ерітіндінің күрделілікті талап етеді. Шешімі төмен жоғары дәлдіктегі ордината шкаласы және ішінде кіші - ЭЕМ бар сапалы талдауға арналған арзан ИҚ-колориметрлер болады. Кең ауқымды күрделі жұмыстарды орындауда интерференциялық аспапты қолдану талап етіледі. Мысалы, заттар қоспасының көп санды құрамдас бөлігі керек болды дейік, осындай себептерді шешуге ИҚ-Фурье спектрі қажет-ақ (кең аралықтағы айыруы жоғары спектр); тез арада беттестіру спектрлі жазуға өте ұзақ уақыт қажет ететін аса әлсіз сигналдарды тіркеу (мысалы, күшті және әлсіз сіңіретін Үлгілер). Фурье-спектрометрдің өнімділігі көп үлгілер санын талдағанда артады. Дайындықтың әр түрлі әдістерін талап ететін түрліше Үлгілердің спектрін жай тіркегенде интерферометр айтарлықтай ерекшелікке ие болмайды. Спектрдің шектелген аймағында ескіше талдау жасағанда, интерферометрлік ешқандай ерекшелік танытпайды, мұндайда дисперсиялайтын спектрофотометрлер ұтымды.

Зат үлгісін спектрлік приборға енгізудің әр түрлі тәсілдері бар. Үлгіні, мысалы, ИҚ-спектрометрге қоюдың тәсілін таңдау белгіленген мақсатпен анықталады. Атап айтқанда, сапалық және сандық талдау үшін молекула құрылысын анықтау, заттың сұйытылған ерітінділерінің спектрлерін алуға өте ыңғайлы, мұндайда сіңіру жолағының ең жоғарғы мәніне, интенсивтігіне және контурына молекулааралық әрекет әсерлерді есептемеуге талап қойылады. Ол үшін спектрлерінде сіңіру жолақтары аз, мысалы, төрт хлорлы метан, күкіртті көміртегі сияқты еріткіштерін қолданған орынды, ал сұйық заттардың жұқа қабаттарын тұзды терезелер түрінде, мысалы калий бромиді, не цезий йодиді сияқты мөлдір де қатты тұздар аралығында орналасқан сұйықтық жіңішке түтікше қабаты талданады.

Зат бөлшектерімен түскен сәуле шығаруды шағылыстыруға және шашыратуға кеткен шығынды жою үшін қатты ұнтақ тәріздес үлгілер әдетте, тұзды терезелер аралығында вазелин майындағы суспензия немесе калий бромидінің сығымдалған түрінде зерттеледі. Сұйықтық күйдегі құрамның сапалық және сандық ИҚ-талдауының ерекше жағдайында, әсіресе, судағы ерітінділердің, мысалы, биологиялық заттардың аздаған мөлшері, пластмасса, қатты денелер, ұнтақтар, аса жұқа қабыршақтар (0,6-2 нм), әр түрлі негіздегі беттік түзілістерді және толық ішкі шағылу әдісін пайдаланады.

Бұл әдіс бойынша, екі ортаның бөліну шекарасына сәуле шығару үлкен бұрыш жасай түскенде, жарық шоғы екінші оптикалық тығыздығы аздау ортаға өтеді. Егер орта мөлдір болса (оптикалық тығыздық А = 0), онда ішкі шағылу болады (R=100%). Ал сіңірілу болғанда (А ≠ 0), түсетін сәуле шығарудың сіңіретін ортамен әрекеттесуінен интенсивтігі әлсірейді (R < 100%). Мұндай әлсіреу екінші ортаның (үлгі) ену тереңдігіне және сіңіруіне байланысты. Егер зерттелетін Үлгіні шағылдыратын беттерге аса жабыстыра қысса (оның міндетін зонд-призма немесе талий, германий және т. б. бромиді әзірлеген КRS=5 элементі атқарады), онда зерттелетін зат Үлгісінде әрбір шағылудан кейін жарық шоғы шамалы қашықтықты басып өтеді (10⁻⁴ – 10⁻³ см) және зондтың шығатын жерінде Үлгінің сіңіру спектрі жөнінде мәлімет алынады. Шағылан сәуле шығару Үлгінің өткізу спектріне ұқсас сіңіру спектрін береді.

Шындығында, бұл әдіс бірнеше параметрлерге, оның ішінде призма мен үлгінің сыну көрсеткішіне, сәуленің түсу бұрышына және Үлгінің ауданына, шағылу санына, толқын ұзындығына және сәуле шығарудың полярлануына тәуелді. Фурье-спектрлерімен аналитикалық мәселелерді шешуде аталмыш әдістің болашағы өте зор. Бұл әдіспен әдеттегі қатты және сұйық күйде "қолайсыз" объектілер талданады, (мысалы, тағамдық өнімдер, резина шайырлар. ИҚ-аймақта мөлдір емес металл мен пластмасса сияқтылар).

Электромагниттік сәуле шығарудың оптикалық диапозонында газдар және газ қоспасының абсорбциялық талдауы. нақты есепке байланысты таңдап алынған спектрлік аспап негізіндегі терезелері сәйкес оптикалық материалдардан жасалған газ астаушалары арқылы орындалады. Астаушада соқтығысу салдарынан пайда болған қысымның жолақтың кеңеюіне тигізер әсерін азайту үшін, инертті газдардың біреуімен. оны көбінесе құрғақ азотпен қалыпты қысымға жеткізеді. Әдетте, бұл заттың немесе зат қоспасының оте аз, іздік мөлшеріне сезгіштікті арттырады және сандық талдау жасауға мүмкіндік береді.

Абсорбциялық спектроскопия әдістерімен ауаның ластануын зерттегенде және бірқатар ғылыми-зерттеу есептері мен мәселелерін шешкенде, оптикалық жолының ұзындығы жүз метрге дейін және одан да артық көпжолды газ астаушалары қолданылады. Мұнда коршаған ауа СО, NО, N2О сияқтылармен ластағанда, сезгіштігін миллиардтың 0,1-1,0 бөлігіне жеткізуге болады. Спектрофотометрлік талдауды өткізу және үлгіні дайындаудың арнайы реті, ұсақ та кіші үлгілермен жұмыс істегенде, төменгі және жоғарғы температурада, жоғары қысымда, жылу мен жарық әсерінен ыдырағандағы өнімдермен және т. б., сол сияқты ӘК-көрінетін және ИҚ-спектроскопия әдістерін хроматографиямен үйлестіру кезінде қолданады.