Теоретические основы фотометрического метода анализа. Аппаратура. Характеристика метода
Адсорбционная спектроскопия – высокочувствительный аналитический метод, основанный на поглощении атомами в основном состоянии излучения, испускаемого источниками. Интенсивность поглощения зависит от концентрации электролита.
Бывает: спектофотометрия; фотоколориметрия.
Закон Бугера-Ламберта-Бера связывает уменьшение интенсивности света, прошедшего через слой светопоглощающего вещества, с концентрацией этого вещества и толщиной слоя.
Диапазоны длин волн для спектрофотометрии:
1) Ультрофиолетовая (-дальная УФ-200 нм; - ближняя УФ-300 нм)
2) Видимая – 400-750нм
3) Инфракрасная – 750-1000нм
Чтобы учесть потери света на отражение и рассеяние, сравнивают интенсивность света прошедшего через раствор и растворитель.
Уменьшение интенсивности света, прошедшего через раствор, характеризуется коэффициентом пропускания(или просто пропусканием) Т:
где I и I0 - соответственно интенсивность света, прошедшего через раствор и растворитель.
Десятичный логарифм коэффициента светопропускания, взятый с обратным знаком, называется оптической плотностью А:
Уменьшение интенсивности при прохождении света через раствор подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера:
где ε- молярный коэффициент погашения,
l - толщина светопоглощающего слоя,
C - концентрация раствора.
Физический смысл ε
Если принять l = 1 cм, а C = 1 моль/л, то становится понятным смысл молярного коэффициента поглощения: молярный коэффициент светопоглащения равен оптической плотности одномолярного раствора при толщине его слоя в 1 см (ε=А). Значение ε определяется природой вещества.
Оптическая плотность раствора, содержащего несколько окрашенных веществ, обладает свойством аддитивности, которое выражается законом аддитивности светопоглащения. В соответствии с этим законом поглощение света каким-либо веществом не зависит от присутствия в растворе других веществ. При наличии в растворе нескольких окрашенных веществ каждое из них будет иметь свой аддитивный вклад в экспериментально определяемую оптическую плотность:
где 
-оптические плотности веществ 1, 2,..., n-го
Отклонения от закона БЛБ
Зависимость оптической плотности от концентрации раствора графически выражается выходящей из начала координат прямой линией, тангенс угла наклона которой равен коэффициенту погашения (поглощения).
Поведение поглощающих систем подчиняется закону БЛБ при определенных условиях. При их нарушении ε изменяется.
Если ε уменьшается, то наблюдается отрицательное отклонение и наоборот.
Ограничения раствора БЛБ
1. Закон справедлив для монохроматического света. Чтобы отметить это ограничение, вводят индекс (λ) и записывают его в следующем виде:
Индекс указывает, что значения оптической плотности (А) и молярного коэффициента светопоглощения (ε) относятся к монохроматическому излучению с длиной волны λ.
2. Коэффициент ε зависит от показателя преломления среды (n), поэтому при анализе используют растворы низкой концентрации;
3. Пучок света должен быть параллельным.
4. Температура раствора при записи спектра должна быть постоянной.
5. В анализируемых растворах не должны протекать процессы: кислотно-основные, ассоциативные, диссоциативные, полимеризационные и др.