Количественный анализ его методы их описание. Современные инструментальные методы анализа

Спектрофотометр (от спектр и фотометр) — прибор для исследования спектрального состава по длинам волн электромагнитных излучений в оптическом диапазоне, нахождения спектральных характеристик излучателей и объектов, взаимодействовавших с излучением, а также для спектрального анализа и фотометрирования.
Спектрофотометры могут работать в различных диапазонах длин волн – от ультрафиолетового до инфракрасного. В зависимости от этого приборы имеют разное назначение.
В зависимости от вида поглощающих частиц и способа трансформирования поглощенной энергии различают:
- атомно-абсорбционный анализ – поглощение световой энергии атомами анализируемых веществ (используется при определении ионов металлов: медь, никель, серебро и др.);
- молекулярный абсорбционный анализ – поглощение света молекулами анализируемого вещества в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра (спектрофотометрия, фотоколориметрия, ИК - спектроскопия);
- турбидиметрия, нефелометрия – поглощения и рассеяния световой энергии взвешенными частицами анализируемого вещества (сульфаты, взвешенные вещества);
- люминесцентный (флуорометрический) анализ – измерение излучения, возникающего в результате выделения энергии возбужденными молекулами анализируемого вещества;
- фотоколориметрия и спектрофотометрия основаны на взаимодействии излучения с однородными системами, и их обычно объединяют в одну группу фотометрических методов анализа.
К наиболее широко применяемым в анализах жидких сред относятся методы анализа фотометрии и спектрофотометрии.
Фотометрические (абсорбционные) методы анализа основаны на избирательном поглощении света анализируемым веществом. При взаимодействии со световой энергией в атомах поглощаю­щего вещества происходит переход электронов на более удален­ные от ядра энергетические уровни.
hν=∆Е=Е₂ – Е₁
h – постоянная Планка h =6,625×10 ^-34 _дж/сек
ν – постоянная поглощаемого излучения сек^-1 1 1Гц=1с-¹
Электронные переходы, вы­званные поглощением строго определенных квантов световой энергии, характеризуются появлением столь же строго опреде­ленных полос поглощения в электронных спектрах поглощаю­щих атомов или молекул. Таким образом, каждое вещество об­ладает способностью поглощать лучистую энергию в виде кван­тов энергии, соответствующих определенным длинам волн. Ли­нии или полосы поглощения располагаются в ультрафиолетовой (200—400 нм) , видимой (400—700 нм) или инфракрасной обла­стях спектра (>700 нм) (например приборы Тепловизора).
В зависимости от используемой аппаратуры в фотометриче­ском анализе различают спектрофотометрические методы ана­лиза по поглощению монохроматического света (т.е. с одинако­вой длиной волны) и фотоколориметрические методы, когда анализ осуществляется по поглощению полихроматического (не­монохроматического) света, содержащего излучение различных длин волн.
Метод анализа, основанный на переведении определяемого компонента в поглощающее свет соединение с последующим оп­ределением этого компонента путем измерения светопоглощения раствора, называется фотометрическим.
Первоначально фотометрический анализ был основан на оценке интенсивности окраски раствора данного вещества раз­личной концентрации; метод получил название колориметрия (от греческого колор — цвет). При колориметрировании окра­шенный раствор поглощает сплошное излучение немонохрома­тического видимого участка спектра.
С появлением приборов, регистрирующих светопоглощение растворов с помощью фотоэлементов,— фотоэлектроколориметров или фотоколориметров — метод стал называться фотоколо­риметрическим или фотометрическим.
Не путать калори́метр и колори́метр !