ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17. Тема: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКРАШЕННЫХ РАСТВОРОВ ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРОМ»

Тема: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ОКРАШЕННЫХ РАСТВОРОВ ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРОМ»

МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ. Фотоэлектроколориметр предназначен для определения концентрации растворенных веществ в слабоокрашенных биологических жидкостях.

Фотоэлектроколориметр широко применяется в клинических лабораториях для количественного анализа различных веществ в слабоокрашенных растворах, поэтому необходимо научиться работать с прибором.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ.Фотоэлектроколориметр КФК-2, дистиллированная вода, раствор метилоранжа неизвестной концентрации, раствор метилоранжа известной концентрации.

ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

1. Поглощение света.

2. Законы Бугера-Ламберта; Бера; Бугера-Ламберта-Бера.

3. Прозрачность раствора, оптическая плотность.

4. Устройство фотоэлектроколориметра и принцип действия.

6. Правило построения градуировочной кривой.

7. Применение фотоэлектроколориметра в медицине.

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Поглощением света называют ослабление интенсивности света при прохождении через любое вещество вследствие превращения световой энергии в другие виды энергии.

Поглощение света подчиняется закону Бугера:

(1)

где k - натуральный показатель поглощения.

Сформулировать закон можно так: ослабление интенсивности dI света слоем вещества при поглощении прямо пропорционально толщине слоя dx и интенсивности света I, падающего на этот слой.

Записав закон в виде

(2)

можно дать другую формулировку.

При прохождении света через слои одинаковой толщины интенсивность его уменьшается на одинаковые доли.

Проинтегрировав (2) и подставив соответствующие пределы, получаем

, где d – толщина слоя (3)

откуда, потенцируя, имеем закон Бугера-Ламберта:

(4)

Если толщина слоя увеличивается в арифметической прогрессии, то интенсивность уменьшается в геометрической прогрессии.

Натуральный показатель поглощения (k) зависит от длины волны света, поэтому закон (4) лучше записать для монохроматического света:

, (5)

где: k_l - монохроматический натуральный показатель поглощения

Монохроматический показатель поглощения прямо пропорционален концентрации раствора.

- закон Бера, (6)

где: - натуральный молярный показатель поглощения.

Используя закон (6), можно записать закон Бугера-Ламберта-Бера:

(7)

В лабораторной практике закон Бугера-Ламберта-Бера обычно выражают через показательную функцию с основанием 10:

, (8)

где: - молярный показатель поглощения;

с – концентрация;

d – толщина.

Отношение интенсивности потока, прошедшего через данное тело или раствор, к потоку излучения, упавшего на это тело, называют коэффициентом пропускания (прозрачностью).

Десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания, называется оптической плотностью раствора.

На основе закона Бугера-Ламберта-Бера разработан ряд фотометрических методов по определению концентрации вещества в слабоокрашенном растворе (концентрационная колориметрия).