Спектрофотометрлік әдістердің сезгіштігі

Спектрофотометрлік әдістердің сезгіштігі. Заттар (элементтер) іздерінің фотометрлік талдау әдістерінің мүмкіндігін болжау мақсатында анықталатын құрамдардың ең төменгі шегін тез бағдарлау үшін, мынадай теориялық тұрғыда есептелетін сипаттамалар қолданылады, (сонымен қатар бұл шартты сезгіштіктің сипаттамасы да болып табылады): с_min - фотометрлік анықтау кезінде анықталатын ерітіндідегі заттың ең аз мольдік концентрациясы; m - анықталатын ең кіші де аз шама; m_s - Сендел коэффициенті; а - меншікті сіңіру. Мұндағы с_min төмендегі теңдеумен өрнектеледі:

с_min = A_min/ε_maxl_max

Егер оптикалық тығыздық A_min = 1*10⁻³ ; £ε_max = 1*10⁻⁵ және l = 1см болса, онда с_min спектрофотометрлік талдау 1*10⁻⁸ моль/л болады. Фотоколориметрлік өлшеулер кезінде, A_min = 2*10⁻³ жарық сіңірудің, мольдік көрсеткішінің әсерлік мәні шамамен ε_max екі есе кіші.

Демек, фотометриялаудың нақ осындай жағдайында с_min шамамен төрт есе үлкен болады (шамамен 4*10⁻⁸ моль/л, l = 1 см болғанда). Осы әдістеме үшін мүмкін болатын оптикалық жолды (астауша қалыңдығын) ең үлкен мәнге дейін арттырғанда, мысалы, 10 см-ге дейін, с_min-ді бір реттілікке кішірейте алады.

Іс жүзінде көбіне заттың анықталатын концентрациясы спектрометрлік анықтау кезінде шамамен 5*10⁻⁷ моль/л мәнге дейін және фотоколориметрлік анықтау кезінде (1 - 2,5) *10⁻⁶ моль/л дейін артады. Салыстырмалы атомдық салмағы жүзге тең болағын с элементі үшін, оған сәйкес с_min мәні 0,5 және 0,1-0,3 мкг/мл болады.

Егер оптикалық тығыздықтарды анықтағанда қабатының қалыңдығы 2 см, ал көлемі 10 мл астаушалар пайдаланылса, онда осы көлемдегі элементтің жалпы мөлшері сәйкес 0,5-және 1-3 мкг болады. Бұдан 1 мкг өлшендіге спектрометрлік талдау элементтердің ең аз салмақтық үлесін 5*10⁻⁵% деңгейде, ал фотоколориметрлік талдау (1-3)*10⁻⁴ деңгейде анықтауға мүмкіндік беретіні шығады. Заттың өте аз мөлшері абсолют талдаудың фотометрлік әдістерінің сезгіштігінен төмен жатады. Сезгіштіктің шегі-үлгі өлшендісін ерітінді концентрациясы арқылы және басқадай тәсілдер арқылы төмендетілуі мүмкін үлгіні дайындаудың стандартты техникасын жетілдіру және қазіргі спектрометрияда ЭЕМ қолдану.

Қоспалардың үлесі бір проценттен аспаған жағдайда ИҚ-спектрдің сезгіштігі электрондық спектроскопиямен салыстырғанда онша емес. Кейбір жағдайларда ИҚ-әдістің сезгіштігі, мысалы, көмірсутегін талдағанда, 0,0004% реттілікке дейін жетуі мүмкін. ИҚ-талдаудың арнайы әдістемелерін қолданғанда, мысалы, ауадағы болмашы қоспаларды Брукер фирмасының 77 К дейін салқындата алатын сезгіштігі жоғары жартылай өткізгішті детектормен қамтамасыз етілген ИҚ-Фурье спектрометрі "Аспект 300" ЭЕМ және оптикалық жолы 720 м болып келген көпжолды астауша көмегімен анықтағанда, 10⁻⁶ - 10⁻⁸ проценттік реттіліктегі сезгіштікке жетуге мүмкіндік болады. Алайда, іс жүзінде сезгіштікті және таңдау қабілетін арттыру ылғи да мүмкін бола бермейді, оны іске асыру күрделі, әрі қымбат аспаптарды қажет етеді. Сондықтан әдістің, осындай проблемасымен байланысты талдаудын негізгі мәселелерін шешуде басқаша амалдар іздестіріледі, ол аналитикалық сигналды өңдеу және оны қалыптастырудың әр түрлі тәсілдерінен тұрады сигналдың амплитудасын модуляциялау және дифференциалдық сіңіру. Мұнымен қатар сигналды өңдеудің екі әдістемесі бар: айнымалы аналитикалық сигналды дифференциалдау және бейорганикалық газдарды спектрлік талдаудан өткізгенде қолданатын кейбір кедергі жасайтын қоспаларды есептеудің есеп-қисап әдісі.

Тәжірибе техникасын, үлгіні (сынаманы) дайындау әдістемесі мен аналитикалық сигналды өңдеуді жетілдіру нәтижесінде спектрофотометрлік әдістердің сезгіштігін едәуір арттыруға болады.