ПОГЛОЩЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Ультрафиолетовая и видимая области

Если поток белого света пропускать через сосуд (кювету), за­полненный жидкостью, то интенсивность выходящего излучения всегда будет меньше интенсивности входящего, так как часть по­тока ЭМИ рассеивается, часть отражается, часть поглощается, т. е. I₁ < I₀ (рис. 9).

Следовательно, для оценки прохождения ЭМИ через раствор справедливо уравнение вида:

I₀=I_отр+I_р+ I_абс+ I₁.

Для оценки интенсивности поглощенного света (I_абс) определения проводят в одной и той же кювете, в результате чего интенсивность ЭМИ отраженного (I_отр) остается постоянной и ее не учитывают. Колориметрическим методом анализируют истинные растворы, не рассеивающие свет, т. е. I_р можно принять за нуль.

Таким образом: I₀ = I_абс + I₁.

Отношение I₁/ I₀ = Т называют пропусканием и часто выража­ет в процентах. Величину lg(I₁/ I₀ )=А называют оптической плотностью. Для абсолютно прозрачного раствора А = 0, а для абсолютно непрозрачного А -» ∞ . Оптическая плотность и пропус­кание связаны между собой выражением

А = lg (1/Т).

 

 

Оптическая плотность прямопорциональна толщине слоя, поглощающего свет вещества и концентрации поглощающих частиц6

А = e • с • l, (3)

где e — молярный коэффициент поглощения (отражает способность вещества поглощать свет, определяется строением молекулы, зависит также от длины волны падающего ЭМИ);

l — толщина слоя;

c— концентрация вещества.

При постоянстве e • l = const = а. А = а • с.

 

Уравнение (3) является основным уравнением колориметрии и спектрофотометрии. Абсорбционность прямо­порциональна концентрации раство­ра в толщине поглощающего слоя.

Методы абсорбционной спектроскопии имеют высокую чувс­твительность, они избирательны и точны. Методы могут быть применимы для анализа больших и малых содержаний. Важное значение имеет их избирательность, поз­воляющая проводить определения элементов в сложных пробах без химического разделения компонентов. Погрешность опреде­ления методов составляет 0,5...5,0 % .

Прибор для измерения поглощения должен выполнять две ос­новные функции:

♦ разложение полихроматического света и выделение нужного интервала длин волн;

♦ измерение поглощения электромагнитного излучения ве­ществом.

 

Каждый спектральный прибор включает в себя: источник из­лучения, устройство для выделения нужного интервала длин волн (монохроматор или светофильтр), кюветное отделение, де­тектор, преобразователь сигнала, индикатор сигнала (шкалу или цифровой счетчик).

В зависимости от способа измерения различают:

· одно- и двухлучевые приборы,

· от способа монохроматизации — фотоколоримет­ры (светофильтры) и спектрофотометры (призмы и дифракцион­ные решетки),

· от способа регистрации аналитического сигнала — визуальные, регистрирующие и нерегистрирующие приборы.