Фотометрические методы анализа основаны на способности веществ селективно (т.е. при определенных длинах волн) поглощать электромагнитное излучение (ЭМИ) в видимой (400-750 нм) и ультрафиолетовой (УФ) области (185-400 нм) спектра. Причиной поглощения (абсорбции) ЭМИ является переход молекул в возбужденное состояние за счет изменения энергии электронов. Зависимость интенсивности поглощения, которая характеризуется величинами оптической плотности А=lg(l0/l) и пропускания Т=(l/l0)·100% и длиной волны ЭМИ (l, нм) называется электронным спектром поглощения (ЭСП). Максимум на кривой А=f(l) и минимум на кривой Т=f(l) соответствует длинам волн собственного (характеристического) поглощения анализируемого вещества.
Методы фотометрического анализа подразделяются на две группы:
) спектрофотометрия - метод основан на измерении поглощения монохроматического излучения с определенной длиной волны (получают с помощью монохроматора);
) фотоколориметрия - метод основан на измерении поглощения полихроматического излучения, т.е. пучка света с близкими длинами волн (получают с помощью светофильтров).
Спектрофотометрия является наиболее строгим и точным методом, фотоколориметрия применяется в основном для анализа окрашенных растворов. Основой количественного фотометрического анализа является основной закон светопоглощения Бугера-Ламберта-Беера (БЛБ), который связывает интенсивность поглощения с концентрацией вещества в анализируемом растворе (С) и толщиной поглощающего слоя (кюветы, l в см). В логарифмической форме этот закон имеет вид: А=k·С·l, где k - коэффициент поглощения, характерный для данного вещества при определенной длине волны. Если концентрация выражена в моль/л, то k называется молярным коэффициентом поглощения (e, моль-1·л·см-1), если в г/л - массовым (а, г-1·л·см-1).
Как видно из закона БЛБ, непосредственно измеряемая на приборе величина оптической плотности при определенной длине волны (светофильтре) и толщине кюветы прямо пропорциональна концентрации, что позволяет применять при количественном фотометрическом анализе методы калибровочного графика, стандартного раствора и добавок. При количественных измерениях величина оптической плотности анализируемых и стандартных растворов должна находится в интервале от 0,2 до 0,8, что обеспечивает наибольшую точность определений.