Спектрофотометрическое определение висмута

В присутствии свинца

Определение висмута в присутствии свинца при помощи ЭТДА, (трилона Б)) основано на использовании области спектра, в которой не наблюдается светопоглощения комплексонатом свинца.

Висмут и свинец образуют с ЭДТА устойчивые комплексы. максимумы поглощения которых находятся при различных длинах волн. PbNa₂Y максимально поглощает при l=240 нм, а BiNa₂Y – при l=265 нм (рис.3). Это позволяет определять висмут в присутствии свинца (определение проводят в УФ области).

Рис 3. Спектры поглощения комплексонатов висмута (2) и свинца (1).

Для измерения выбирают спектральную область, соответствующую

λ_макс= 265 нм, в которой определяемое вещество (комплексонат висмута) поглощает излучение, а второе вещество (комплексонат свинца) его не поглощает. Концентрацию висмута находят по калибровочной кривой или вычисляют по формуле:

Концентрацию свинца находят аналогично при λ = 240 нм.

Оборудование и реактивы

Спектрофотометр.

Кюветы 1 см, 4 шт.

Колбы мерные, 50 мл.

Стандартный раствор висмута, 0,1 мг/мл;( Навеску 0,1 г висмута обрабатывают HNO₃, выпаривают с 5 мл H₂SO₄ (d = 1,84 г/см³), разбавляют 10%-ным раствором H₂SO₄ до 1 л, раствор содержит Bi - 0,1 мг/мл).

Стандартный раствор свинца, 0,1 мг/мл.

ЭТДА, трилон Б, 0,001 М раствор.

Описание определения

Построение калибровочного графика. Стандартные растворы висмута и свинца по 2; 3; 3,5; 4 мл помещают в мерные колбы емкостью 50 мл. в эти же колбы прибавляют по 20 мл 0,001 М раствора ЭТДА, разбавляют водой до метки, перемешивают. Измеряют оптические плотности растворов на спектрофотометре СФ-26 по отношению к воде для висмута при l=265 нм, для свинца при l=240 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см, строят калибровочные графики для этих длин волн. Исследуемый раствор, содержащий висмут и свинец, в количестве 0,2– 0,4 мг помещают в колбу на 50 мл и добавляют 20 мл 0,001 М раствора ЭТДА. Затем измеряют оптическую плотность этого раствора при l=265 и 240 нм при толщине кюветы ℓ=1 см. По калибровочному графику определяют концентрацию висмута и свинца в исследуемом растворе.

В случае единичного определения висмута и свинца можно, измерив оптическую плотность одного эталона при l=265 и 240 нм, рассчитать коэффициент поглощения, например:

и

Зная e₂₆₅ и e₂₄₀ и измерив оптическую плотность исследуемого раствора при l=265 и 240 нм, определяют концентрацию висмута и свинца в пробе по формулам:

и

Метод применим в интервале концентраций, в котором светопоглощение подчиняется закону Бугера – Ламберта – Бера.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ

Люминесценция - это вторичное излучение, т.е. явление, когда энергия возбуждения, определяемая уравнением Планка отдается в виде света.

Е₂ – Е₁ = hυ

При флуоресцентном анализе используют обычные приемы аналитической химии, связанные с выделением определяемой примеси, если основное вещество мешает, и созданием оптимальных условий произведения флуоресцентной реакции.

Флуоресцентные реакции можно разделить на две группы:

- реакции с использованием неорганических реагентов (собственная флуоресценция лантаноидов, солей уранила, некоторых солей тяжелых металлов);

- реакции с использованием органических реагентов.

Количественное определение неорганических веществ с помощью органических реагентов основано на возникновении флуоресценции комплексного соединения, образующегося при взаимодействии определяемого катиона с не флуоресцарупцим (либо флуоресцирующим другим цветом) реагентом.

Для количественного анализа особый интерес представляет зависимость интенсивности флуоресценции от концентрации флуоресцирующего вещества. Соблюдение основного закона светопоглощения характеризуется прямолинейной зависимостью между концентрацией поглощающего свет раствора и его оптической плотностью.

Прямолинейная зависимость между интенсивностью флуоресценции и концентрацией сохраняется при малых значениях концентрации.

I_Фл = KС

Именно эта область используется для количественного анализа. Для большинства веществ эта область охватывает концентрации порядка

10^–7 – I0^–4 моль/л. Таким образом, флуоресцентный метод применим для определения незначительного количества вещества в растворе. Начиная с некоторой пороговой концентрации, наблюдается уменьшение интенсивности флуоресценции, называемое концентра­ционным гашением.

Количественные определения могут быть выполнены с помощью калибровочного графика или методом добавок. Если в анализируемом растворе присутствуют частично гасящие флуоресценцию примеси, пользуются методом добавок. Форма записи результатов представлена в табл. 11.1.

Таблица 11.1