Фотометрический метод анализа (Фотометрия), совокупность методов мол.-абсорбционного спектрального анализа, основанных на избират. поглощении электромагнитного излучения в видимой, ИК и УФ областях молекулами определяемого компонента или его соединения с подходящим реагентом. Концентрацию определяемого компонента устанавливают по закону Бугера -Ламберта - Бера. Фотометрический метод включает визуальную фотометрию, спектрофотометрию и фотоколориметрию. Последняя отличается от спектрофотометрии тем, что поглощение света измеряют гл. обр. в видимой области спектра, реже - в ближних УФ и ИК областях (т. е. в интервале длин волн от ~ 315 до ~ 980 нм), а также тем, что для выделения нужного участка спектра (шириной 10-100 нм) используют не моно-хроматоры, а узкополосные светофильтры.
Приборами для фотоколориметрии служат фотоэлектроколориметры (ФЭК), характеризующиеся простотой оптической и электрической схем. Большинство фотометров имеет набор из 10-15 светофильтров и представляет собой двухлучевые приборы, в которых пучок света от источника излучения (лампа накаливания, редко ртутная лампа) проходит через светофильтр и делитель светового потока (обычно призму), который делит пучок на два, направляемые через кюветы с исследуемым р-ром и с р-ром сравнения. После кювет параллельные световые пучки проходят через калиброванные ослабители (диафрагмы), предназначенные для уравнивания интенсивностей световых потоков, и попадают на два приемника излучения (фотоэлементы), подключенные по дифференциальной схеме к нуль-индикатору (гальванометр, индикаторная лампа). Недостаток приборов - отсутствие монохроматора, что приводит к потере селективности измерений; достоинства фотометров - простота конструкции и высокая чувствительность благодаря большой светосиле. Измеряемый диапазон оптической плотности составляет приблизительно 0,05-3,0, что позволяет определять мн. элементы и их соед. в широком интервале содержаний - от ~ 10-6 до 50% по массе. Для дополнительного повышения чувствительности и селективности определений существенное значение имеют подбор реагентов, образующих интенсивно окрашенные комплексные соед. с определяемыми веществами, выбор состава р-ров и условий измерений. Погрешности определения составляют около 5%.
При т. наз. дифференциальном Фотометрическом анализе оптическая плотность анализируемого р-ра измеряют относительно оптической плотности (которая не должна быть меньше 0,43) раствора сравнения. Последний содержит определяемый компонент в концентрации, близкой к концентрации этого компонента в анализируемом растворе. Это позволяет определять сравнительно большие концентрации в-в с погрешностью 0,2-1% (в случае спектрофотометрии). При фотометрическом титровании получают зависимость оптич. плотности титруемого раствора от объема прибавляемого титранта (кривую титрования). По излому на этой кривой определяют конечную точку титрования и, следовательно, концентрацию исследуемого компонента в растворе.
Иногда Фотометрический анализ понимают более широко, как совокупность методов качественного и количественного анализа по интенсивности ИК, видимого и УФ излучения, включающую атомно-абсорбционный анализ, фотометрию пламени, турбидиметрию, нефелометрию, люминесцентный анализ, спектроскопию отражения и мол.-абсорбционный спектральный анализ.
Поля рографический метод является одним из электрохимических методов. Он основан на расшифровке вольтамперных кривых. называемых подпрограммами, которые получаются при электролизе исследуемого раствора в специальной электрополярографической ячейке. В этой ячейке в качестве одного электрода, называемого рабочим, используют ртуть, вытекающую из тонкого капилляра -катода с периодом капания 2-7 с и диаметром примерно I мм. Второй электрод - анод, является электродом сравнения. Он представляет собой слой ртути с большей поверхностью на дне судна.От внешнего источника тока на электроды подается постепенно увеличивающееся напряжение. При наличии в анализируемом растворе веществ, способных окисляться или восстанавливаться, сила тока возрастает после "достижения определенной величины приложенного напряжения, называемой потенциалом' полуволны. 'Эта зависимость силы тока от приложенного напряжения выражается полярографической волной и регистрируется на самописце полярографа. Для количественного определения вещества используют прямопропорциокальную зависимость между силой предельного тока, выраженной высотой полярографической волны и концентрацией вещества в растворе Для получения строго количественных закономерностей в анализируемый раствор вводят избыток постороннего электролита – фон. В качестве фона применяют соли лития, кислоты, щелочи. Кислород удаляют, пропуская через раствор инертный газ.
Полярографирования поддаются почти все катионы металлов, многоие анионы, неорган, и орган вещ-ва, способные к электрохим.окислению или восстановлению. Высокая чувст-ть метода сочетается с достаточной точностью. Быстрота выполнения анализа, объективность получаемых результатов в сочетании с хор.воспроизводимостью, выгодно выделяет полярограф.метод среди др.физ=хим методов анализа.Исследование пищ.прод. на содержание солей тяж.мет., а так же пит вод, поверхностных водоемов и сточных вод на содержание солей хрома, свинца, цинка, меди. В воздухе опр-ют свинец, хром, марганец, кадмий, медь.
Газовая хроматография- метод разделения смеси веществ, основанный на распределение компонентов между двумя несмешивающимися фазами. Подвижной фазой является инертный газ, неподвижной - жидкость или твердое тело. В газожидкостной хроматографии разделяемые компоненты перемещаются по колонке с помошью газа-носителя, распределяясь между ним и жидкой неподвижной фазой, нанесенной на твердый носитель.
Жидкие неподвижные фазы – вещ-ва которые в виде однородной пленки наносят на поверхность твердого инертного носителя. Оли представляют собой жидкости. имеющие высокую температуру кипения, относящиеся к различным классам соединений.
Твердый носитель- инертное тело, на которое наносится жидкая фаза в виде однородной пленки. Сами носители не должны взаимодействовать с анализируемыми вещ-ми.
Газ - носитель (гелий, аргон, азот) переносит анализируемую пробу через хроматографическую колонку.
Анализ смесей исследуемых компонентов выполняют на специальных приборах - хроматографах. Хроматографы состоят из регулятора расхода газов, системы; ввода проб, термостатируемой колодки, детектора и регистрирующего устройства.. Современные хроматографы построены по принципу блочной конструкции, включают набор детекторов и вычислительную технику для обработки хооматограммы.
.Детектор регистрирует присутствие каждого компонента в пробе и позволяет измерить его количество. Детектор определяет точность И чувствительность метода. Регистрация вещ-ва осуществляется за счет изменение свойства, газового потока, выходящего из хроматографичесхой колонки и преобразующегося в электронный сигнал.
Метод газовой хроматографии позволяет определить ничтожно малые количества вещества, не обладающий специфическими реакциями и анализировать смеси десятков и сотен компонентов с близкими свойствами. Разделенные вещества фиксируются в виде пиков на хроматограмме. Местоположение пика на хроматограмме характеризуется временем удерживания. Время удерживания компонента - это период от момента ввода в колонку анализир.пробы до момента выхода (максимум пика). Размер пика на хроматограмме прямо пропорционален количеству анализирсемсто вещества, что позволяет проводить количественный анализ.
Люминесцентный метод основан на переводе молекул или атомов вещества в энергетическое возбужденное состояние и измерении интенсивности свечения, возникающего при возвращении молекул в состояние равновесия. Основным методом количественного химического люминесцентного анализа является флюоряметрия -метод установления количества люмпнеецирующего вещества по интенсивности возникающей люминесценции. При этом существует определенная зависимость между интенсивностью люминесценции и концентрацией вещества.Поглощая свет соответствующей энергии, атом вещества переходит из нормального состояния Е0 в возбужденное Е1, при это наблюдается свечение. Частоты поглощенного и излученного света равны (резонансное излучение). Во всех видах люминесценция проявляются характерные свойства веществ, что может служить основой для их распознавания и изучения, т.е. составляет предмет санитарно-химического анализа. Основными узлами любой флюометрической установки является источник возбуждающей реакции: первичное монохроматизируюгнее устройство и приемник лучистой энергии. Люминесцентный анализ обладает исключительной чувствительностью: люминесценцию можно наблюдать при исследовании очень малых концентраций люминесцирующих веществ. Этот метод успешно конкурирует с большинством физико-химических методов.тМетод применят для определения нефтепродуктов в воде, смолистых веществ с воздухе рабочей зоны, бензинового спирта в атмосферном воздухе, витаминов, афлатоксинов в пищ.продуктах.