Закон бугера-ламберта-бэра — в помощь студенту

  • Молекулярные спектральные методы анализа
  • ПЛАН:
  • 1. Классификация спектральных методов анализа

2. Спектрофотометрический метод анализа.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!
  1. 3. ИК-спектроскопия
  2. 4. Люминесцентный метод анализа
  3. Классификация методов спектрального анализа
  4. Все спектральные методы анализа основаны на использовании различных явлений, возникающих при взаимодействии вещества и электромагнитного излучения.
  5. Классификация методов спектрального анализа:
  6. І. В зависимости от того, что определяют (или с чем взаимодействует свет):
  7. Атомный – устанавливает, какие элементы входят в состав анализируемой пробы и определяет концентрацию элементов в пробе.
  8. Молекулярный спектральный анализ устанавливает природу индивидуального соединения, расшифровывает структуру молекулы, идентифицирует и определяет индивидуальные компоненты смеси.
  9. ІІ. В зависимости от вида электромагнитного излучения, испускаемого или поглощаемого веществом, спектральные методы делят:
  10. Классификация методов спектрального анализа
Длина волны Вид электромагнит-ного излучения Взаимодействие с веществом Метод анализа
10–4–10–2 нм γ — излучение возбуждение ядер активационный анализ
10–2-10 нм рентгеновское излучение (X-ray) возбуждение внутренних электронов рентгеновская спектроскопия
100-400 нм ультрафиолет возбуждение валентных электронов атомно-эмиссионный, атомно-абсорбционный, атомно-флуоресцентный, спектрофотометрия
400-760 нм видимое излучение возбуждение валентных электронов атомно-эмиссионный, атомно-абсорбционный, атомно-флуоресцентный, спектрофотометрия
760 нм-1000 мкм ИК-излучение колебания молекул ИК-спектроскопия
0,1-100 см микроволны вращение молекул, магнитные дипольные переходы ЭПР-спектроскопия
1-1000 см радиоволны магнитные дипольные переходы ЯМР-спектроскопия

ІІІ. Методы анализа по спектрам поглощения называют абсорбционными. Методы анализа по спектрам испускания – эмиссионными или флуоресцентными.

  • Спектрофотометрический метод анализа
  • Спектрофотометрический метод относится к молекулярным абсорбционным методам.
  • Молекулярная абсорбционная спектроскопия основана на поглощении электромагнитного излучения веществами.

Спектроскопию в видимой и УФ-областях традиционно называют спектрофотометрией. Энергия фотонов в этих областях спектра достаточна для переходов электронов в молекуле с одного энергетического уровня на другой.

Фотометрические методы разработаны для определения практически всех элементов.

При мониторинге окружающей среды этим методом проводят определение микроэлементов в почвах, водах, живых организмах, растениях.

Определение пигментов в моче, крови (порфирин, урохром, уробилин) в клинических лабораториях проводят фотометрическим методом.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Участники земельных правоотношений - в помощь студенту

Оценим за полчаса!

Желчный пигмент билирубин извлекают спиртом и определяют фотометрическим методом после обработки диазореактивом Эрлиха (сульфаниловая кислота).

Содержание железа в крови (гемоглобин) оценивают фотометрически по интенсивности красной окраски комплекса железа с о-фенантролином.

  1. Количественно поглощение системой излучения описывается законами
  2. Бугера – Ламберта – Бера и аддитивности.
  3. Основной закон светопоглощения (закон Бугера – Ламберта – Бера)

Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студенту

Чтобы учесть потери света на отражение и рассеяние, сравнивают интенсивность света, прошедшего через исследуемый раствор и растворитель

Уменьшение интенсивности света, прошедшего через раствор, характеризуется коэффициентом пропускания (или просто пропусканием) Т:

где I и I0 – соответственно интенсивности света, прошедшего через раствор и растворитель.

Взятый с обратным знаком логарифм Т называется оптической плотностью А:

Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студенту

Уменьшение интенсивности света при прохождении его через раствор подчиняется закону Бугера – Ламберта – Бера:

Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студенту Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студенту

  • или A = εlc,
  • где ε – молярный коэффициент поглощения;
  • l – толщина светопоглощающего слоя;
  • с – концентрация раствора.
  • Физический смысл ε — молярный коэффициент поглощения равен оптической плотности одномолярного раствора при толщине слоя 1 см и имеет смысл чувствительности определения.
  • Наибольшая относительная погрешность наблюдается при очень малых и очень больших значениях оптических плотностей — оптимальные значения А 0,1- 1, минимальная ошибка измерения при Аопт=0,434.
  • Закон аддитивности:
  • поглощение света каким-либо веществом не зависит от присутствия в растворе других веществ. При наличии в растворе нескольких окрашенных веществ каждое из них будет давать свой аддитивный вклад в экспериментально определяемую оптическую плотность А:

А = А1 + А2 +….+ Ак.

Ограничения и условия применимости закона Бугера – Ламберта – Бера:

1. Закон справедлив для монохроматического света. Чтобы подчеркнуть это ограничение, в выражение закона вводят индексы:

2. Коэффициент ε зависит от показателя преломления среды. Изменение показателя преломления в высококонцентрированных растворах может явиться причиной отклонений от основного закона светопоглощения.

3. Температура при измерениях должна оставаться постоянной хотя бы в пределах нескольких градусов.

4. Пучок света должен быть параллельным.

5. Прямолинейная зависимость оптической плотности от концентрации соблюдается только для систем, в которых светопоглощающими центрами являются частицы лишь одного сорта. Например, при разбавлении раствора дихромата калия происходит не просто уменьшение концентрации иона дихромата, а протекают процессы химического взаимодействия:

Cr2O72– + H2O = 2HCrO4– = 2CrO42– + 2H+.

Вместо дихромат-ионов в растворе появляются гидрохромат- и хромат-ионы. Так как и различны, зависимость оптической плотности от общей концентрации хрома в растворе не будет линейной.

6. Интенсивность рассеянного света, возникающего в оптической системе прибора, должна быть сведена до минимума за счет ограничений при изменении ширины щели в разных участках спектра.

Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студенту Блок-схема прибора для спектрофотометрического метода анализа

Источник: https://megaobuchalka.ru/6/24648.html

Поглощение света. Закон Бугера-Ламберта-Бэра. Оптическая плотность, пропускаемость

Интенсивность света, распространяющегося в среде, может уменьшаться из-за поглощения и рассеяния его молекулами вещества.Поглощением света называют ослабление интенсивности све­та при прохождении через любое вещество вследствие превраще­ния световой энергии в другие виды энергии.

Поглощение кванта света происходит при его неупругом столкновении с молекулой, приводящем к передаче энергии фотона веществу, и является случайным событием.

Вероятность поглощения кванта света образцом вещества толщиной I оценивается величиной коэффициента поглощения 1 — Т, равного отношению интенсивностей поглощенного света I = 10~ I к интенсивности падающего I0: 1 – Т=(I0 – I)/I0.

где I — интенсивность прошедшего света, Т = I/I0 — коэффициент пропускания. В результате поглощения интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается.

Поглощение энергии света в веществе описывается законом Бугера: I=I0e- l . Коэф­фициент называют натуральным показателем поглощения, его величина обратна расстоянию, на котором интенсивность света ослабляется в результате поглощения в среде в е раз.

Зависимостью коэффициента поглощения от длины волны объясняется окрашенность поглощающих тел. Зависимость коэффициента поглощения от длины волны света используется для изготовления светофильтров, которые в соответствии с химическим составом пропускают свет только определенных длин волн, поглощая остальные. 

Зако́н Бугера — Ламберта — Бера — физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде.

Закон выражается следующей формулой: I = I0e~snl. В это уравнение входит параметр s, который отражает способность молекул поглощать монохроматический свет используемой длины волны.

Более приняты молярные концентрации С = n/NA, откуда п = CNa. Преобразуем произведение sn = sCNA = χλС, где χλ = sNA — натуральный молярный показатель поглощения. Его физический смысл — суммарное эффективное сечение поглощения всех моле­кул одного моля вещества.

Если молекулы, поглощающие кван­ты, находятся в растворителе, который не поглощает свет, то можно записать в виде I= I0eχλCl. Эта формула выражает закон БугераЛамбертаБера.

В лабо­раторной практике этот закон обычно выражают через показа­тельную функцию с основанием 10: I = I0* 10~εСl,

где ε= χλ /ln10 — молярный показатель поглощения. Закон Бугера—Ламберта—Бера используют для фотометрического определения концентрации окрашенных веществ.

Для этого непосредственно измеряют потоки падающего и прошедшего через раствор монохроматического света (концентрационная колориметрия), однако определенный таким образом коэффициент пропускания Т (или поглощения 1 — Т) неудобен, так как он из-за вероятностного характера процесса связан с концентрацией нелинейно.

Поэтому в количественном анализе обычно определяют оптическую плотность (D) раствора, представляющую десятичный логарифм величины, обратной коэффициенту пропускания, D = lgl/T = lg I0/I = εСl.

Закон Бугера—Ламберта—Бера выполняется не всегда.

Он справедлив при следующих предположениях: 1) используется монохроматический свет; 2) молекулы растворенного вещества в растворе распределены равномерно; 3) при изменении концентрации характер взаимодействия между растворенными молекулами не меняется (иначе фотофизические свойства вещества, в том числе и значения вис, будут изменяться); 4) в процессе измерения не происходят химические превращения молекул под действием света; 5) интенсивность падающего света должна быть достаточно низка (чтобы концентрация невозбужденных молекул практически не уменьшалась в ходе измерения).

Зависимости s, χ, ε или D от дли­ны волны света называют спектрами поглощения вещества. Спектры поглощения являются источниками информации о состоянии вещества и о структуре энергетических уровней атомов и молекул. Спектры поглощения используют для качественного анализа растворов окрашенных веществ.

10.Тепловое излучение. Абсолютно черное тело, серое тело…

Теплово́еизлуче́ние — электромагнитное излучение с непрерывным спектром, испускаемое нагретыми телами за счёт их тепловой энергии.Примером теплового излучения является свет от лампы накаливания.Мощность теплового излучения объекта, удовлетворяющего критериям абсолютно чёрного тела, описывается законом Стефана — Больцмана.

Отношение излучательной и поглощательной способностей тел описывается законом излучения Кирхгофа.Тепловое излучение является одним из трёх элементарных видов переноса тепловой энергии (помимо теплопроводности и конвекции).Равновесное излучение — тепловое излучение, находящееся в термодинамическом равновесии с веществом.

Абсолютно чёрное тело — физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет.

Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.

Важность абсолютно чёрного тела в вопросе о спектре теплового излучения любых (серых и цветных) тел вообще, кроме того, что оно представляет собой наиболее простой нетривиальный случай, состоит ещё и в том, что вопрос о спектре равновесного теплового излучения тел любого цвета и коэффициента отражения сводится методами классической термодинамики к вопросу об излучении абсолютно чёрного (и исторически это было уже сделано к концу XIX века, когда проблема излучения абсолютно чёрного тела вышла на первый план).Наиболее чёрные реальные вещества, например, сажа, поглощают до 99 % падающего излучения (то есть имеют альбедо, равное 0,01) в видимом диапазоне длин волн, однако инфракрасное излучение поглощается ими значительно хуже. Среди тел Солнечной системы свойствами абсолютно чёрного тела в наибольшей степени обладает Солнце.Температурный интервал в Кельвинах

Цвет:до 1000 Красный1000—1500 Оранжевый1500—2000 Жёлтый2000—4000 Бледно-жёлтый4000—5500 Желтовато-белый5500—7000 Чисто белый7000—9000 Голубовато-белый9000—15000 Бело-голубой15000—∞ Голубой

1. Закон Стефана — Больцмана — закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры. Формулировка закона:

Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры тела: Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студенту

где — степень черноты (для всех веществ , для абсолютно черного тела ). При помощи закона Планка для излучения, постояннуюσ можно определить как

Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студенту

где — постоянная Планка, k — постоянная Больцмана, c — скорость света.

Численное значение Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студенту Дж·с−1·м−2 · К−4.

Рекомендуемые страницы:

Источник: https://poisk-ru.ru/s12127t4.html

ик. Закон Бугера ламберта бера спектроскопические методы анализа

Взаимодействие веществ с электромагнитным излучением в видимой и УФ областях спектра. Атомные и молекулярные спектры. Закон Бугера –Ламберта –Бера

СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Спектроскопические методы анализа основаны на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом. Это взаимодействие сопровождается явлениями, из которых наиболее важны испускание, поглощение и рассеяние излучения. Возникающие при этом сигналы несут качественную и количественную информацию о веществе.

Частота сигнала отражает специфические свойства вещества, его природу, а интенсивность сигнала связана с количеством анализируемого соединения. Для наблюдения и исследования таких сигналов используются различные физические закономерности.

Благодаря этому методы спектроскопии позволяют получать детальную информацию о составе, строении и количественном содержании исследуемых веществ.

  1. Характеристики электромагнитного излучения

Электромагнитное излучение имеет двойственную природу.

В одних проявлениях ведет себя как физическое поле с непрерывными свойствами (преломление, интерференция, дифракция, отражение, рассеяние), которые описываются на основе волновой природы излучения.

В других случаях электромагнитное излучение проявляет себя как поток дискретных частиц (квантов), и такие явления, как испускание и поглощение атомами и молекулами, описываются на основе корпускулярной природы излучения.

Для описания волновых свойств электромагнитное излучение удобно представить в виде электрического силового поля, колеблющегося перпендикулярно направлению распространения волны (рис.1.1.). К волновым характеристикам излучения относятся частота колебаний, длина волны и волновое число, к квантовым — энергия квантов.

Частота n показывает число колебаний электрического поля в 1с, измеряется в герцах (1 Гц = 1с -1). Частота определяется источником излучения.

Длина волны показывает наименьшее расстояние между точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Это линейная единица, в системе СИ измеряется в метрах (м) и его долях.

Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студентуРис. 1.1.Электромагнитная волна.  — длина волны, а — амплитуда.

Произведение частоты и длины волны представляет собой скорость излучения (см / с):

  • C =  · 
  • Волновое число показывает число волн, приходящихся на 1 см. Если длина волны выражена в см, то
  • = 1 /  (см -1)
  • E = h 
  • где h — постоянная Планка, равная 6,62 · 10 -34 Дж· с.

При переходе из вакуума в другую среду скорость распространения уменьшается. То же происходит с длиной волны, поскольку частота излучения неизменна.Энергия электромагнитного излучения Е зависит от частоты излучения и определяется соотношением: Совокупность всех частот (длин волн) электромагнитного излучения называют электромагнитным спектром.

В зависимости от длины волны в электромагнитном спектре выделяют следующие участки (рис.2.1.):Закон Бугера-Ламберта-Бэра - в помощь студентуРис. 2.1. Области электромагнитного спектра

Протяженность отдельных областей спектра ограничивается либо способом получения излучения, либо возможностями его регистрации. Особо четкие границы можно установить для видимого света. Протяженность ультрафиолетовой (УФ) области в сторону более коротких волн резко ограничена:  = 200 нм. Ниже этого значения начинается поглощение УФ — излучения воздухом, поэтому исследования в области  < 200 нм возможны только в вакууме (так называемый вакуумный ультрафиолет). Границы между другими областями спектра менее четкие, и сами эти области частично перекрываются.

В отдельных областях спектра используют различные единицы измерения длин волн и частоты. В области радио — и микроволн для измерения частот используют герцы, килогерцы, мегагерцы.

Однако при частотах выше 10 12 Гц (инфракрасная область — ИК) точность измерения частот по сравнению с точностью измерения длин волн становится неудовлетворительной.

Кроме того, пропорциональность между энергией и величиной, обратной длине волны, позволяет быстро оценить энергетические характеристики, поэтому вместо частоты или длины волны удобнее использовать волновое число.

Поток фотонов с одинаковой частотой называют монохроматическим, с разными частотами — полихроматическим. Обычный наблюдаемый поток излучения от раскаленных тел, в частности, солнечный свет, является полихроматическим.

  1. Происхождение молекулярных спектров

При прохождении излучения через прозрачный слой твердого тела, жидкости или газа происходит селективное поглощение излучения с определенными частотами.

Электромагнитная энергия в этом случае передается атомам или молекулам вещества и переводит поглощающие частицы из нормального состояния, или основного, в возбужденное.Энергетическое строение молекулы сложнее, чем у атома.

Наряду с движением электронов происходит колебательное движение ядер атомов и вращение молекулы как целого. Поэтому в любом стационарном состоянии энергия молекулы складывается из электронной, колебательной и вращательной энергий:

Е = Евр + Екол + Еэл   (3.1.)

Наибольший вклад в полную энергию вносит энергия электронных переходов, наименьший — энергия вращения молекул:

Евр 

Источник: https://topuch.ru/zakon-bugera-lamberta-bera-spektroskopicheskie-metodi-analiza/index.html

100. Основы метода спектрального анализа. Закон Ламберта-Бэра

К оптическим методам анализа относят физико-химические методы, основанные на взаимодействии электромагнитного излучения с веществом.

Это взаимодействие приводит к различным энергетическим переходам, которые регистрируются экспериментально в виде поглощения излучения, отражения и рассеяния электромагнитного излучения.

  Оптические методы включают в себя большую группу спектральных методов анализа.

В методах атомной спектроскопии мы имеем дело с узкими линейчатыми спектрами, а в методах молекулярной спектроскопии – с широкими слабоструктурированными спектрами. Это определяет возможность их применения в количественном анализе и требования, предъявляемые к измерительной аппаратуре – спектральным приборам.

Фотометрический анализ относится к абсорбционным методам, т.е. основан на измерении поглощения света веществом. Он включает:

  • спектрофотометрию,
  • фотоколориметрию,
  • визуальную фотометрию, которую обычно называют колориметрией.

Каждое вещество поглощает излучение с определенными (характерные только для него) длинами волн, т.е. длина волны поглощаемого излучения индивидуальна для каждого вещества, и на этом основан качественный анализ по светопоглошению.

  • Оптические и спектральные методы анализа основаны на измерении пара­метров, характеризующих эффекты взаимодействия электромагнитного излу­чения с веществами: интенсивности излучения возбужденных атомов, погло­щения монохроматического излучения, показателя преломления света, угла вращения плоскости поляризованного луча света и др.
  • Все эти параметры являются функцией концентрации вещества в анали­зируемом объекте.
  • Спектрофотометрический анализ основан на определении спектра по­глощения или измерении светопоглощения при строго определенной длине волны, которая соответствует максимуму кривой поглощения исследуемого вещества.
  • Фотоколориметрический анализ базируется на сравнении интенсивности окрасок исследуемого окрашенного и стандартного окрашенного растворов определенной концентрации.
  • В основе спектрофотометрических методов анализа лежат два основных закона:
  • закон Бугера – Ламберта,
  • закон Бера. 
  1. Объединенный закон Бугера – Ламберт – Бера имеет следующую формулировку:
  2. Поглощение монохроматического света окрашенным раствором прямо пропорционально концентрации поглощающего свет вещества и толщине слоя раствора, через который он проходит.
  3. Закон Бугера — Ламберта — Бера является основным законом светопоглощения и лежит в основе большинства фотометрических методов анализа. Математически он выражается уравнением:
  4. А = e l c
  5. где А = –lg (I / I0) = –lg T – оптическая плотность;
  6. I0 и I – интенсивность потока света, направленного на поглощающий раствор и прошедшего через него;
  7. с – концентрация вещества, моль/л;
  8. l – толщина светопоглощающего слоя;
  9. e — молярный коэффициент светопоглощения;
  10. T — коэффициент пропускания.
  11. Для определения концентрации анализируемого вещества наиболее часто используют следующие методы:
  • молярного коэффициента светопоглощения;
  • градуировочного графика;
  • добавок;
  • дифференциальной фотометрии;
  • фотометрического титрования.

Метод молярного коэффициента поглощения. При работе по этому методу определяют оптическую плотность нескольких стандартных растворов Аст, для каждого раствора рассчитывают e = Аст / (lсст) и полученное значение e усредняют. Затем измеряют оптическую плотность анализируемого раствора Ах и рассчитывают концентрацию сх по формуле

сх = Ах /(el).

Ограничением метода является обязательное подчинение анализируемой системы закону Бугера-Ламберта-Бера, по крайней мере, в области исследуемых концентраций.

Метод градуировочного графика. Готовят серию разведений стандартного раствора, измеряют их поглощение, строят график в координатах Аст – Сст. Затем измеряют поглощение анализируемого раствора и по графику определяют его концентрацию.

Метод добавок. Этот метод применяют при анализе растворов сложного состава, так как он позволяет автоматически учесть влияние «третьих» компонентов. Сущность его заключается в следующем.

Сначала определяют оптическую плотность Ах анализируемого раствора, содержащего определяемый компонент неизвестной концентрации сх, а затем в анализируемый раствор добавляют известное количество определяемого компонента (сст) и вновь измеряют оптическую плотность Ах+ст.

Метод дифференциальной фотометрии. Если в обычной фотометрии сравнивается интенсивность света, прошедшего через анализируемый раствор неизвестной концентрации, с интенсивностью света, прошедшего через растворитель, то в дифференциальной фотометрии второй луч света проходит не через растворитель, а через окрашенный раствор известной концентрации – так называемый раствор сравнения.

  • Фотометрическим методом можно определять также компоненты смеси двух и более веществ. Эти определения основаны на свойстве аддитивности оптической плотности:
  • Асм = А1 + А2 + …+ Аn
  • где Асм — оптическая плотность смеси; А1 , А2, Аn – оптические плотности для различных компонентов смеси.

Фотометрические методы анализа применяются для контроля разнообразных производственных процессов.

Эти методы могут быть применены для анализа больших и малых содержаний, но особенно ценной их особенностью является возможность определения примесей (до 10-5…10-6%).

 Методы абсорбционной спектроскопии используют в химической, металлургической, фармацевтической и других отраслях, а также в медицине и сельскохозяйственном производстве.

Промышленностью выпускаются приборы для абсорбционной спектроскопии: колориметры, фотометры, фотоэлектроколориметры, спектрофотометры и т. д., в которых используют различные комбинации осветителей, монохроматоров и приемников света.

Источник: https://vseobiology.ru/biofizika/1200-100-osnovy-metoda-spektralnogo-analiza-zakon-lamberta-bera

ПОИСК

    Основной закон, связывающий оптическую плотность раствора с его концентрацией, закон Бугера — Ламберта — Бэра (см. гл. 2, 1 и 2) выражается уравнением  [c.170]

    В основе метода лежит объединенный закон Бугера — Ламберта — Бэра (гл. I стр. 22), который можно выразить уравнением [c.373]

    Вводя значение молярного коэффициента поглощения е в уравнение Бугера — Ламберта, получим закон Бугера — Ламберта — Бэра  [c.39]

    Для характеристики интенсивности поглощения света используется оптическая плотность, пропорциональная концентрации и толщине слоя раствора окрашенного соединения. Эта зависимость описывается законом Бугера—Ламберта—Бэра и применяется при расчетах в фотометрическом анализе  [c.40]

    Закон Бугера—Ламберта—Бэра [c.80]

    Закон Бугера — Ламберта — Бэра справедлив только для монохроматического излучения в средах с постоянным показателем преломления.

При изменении концентрации вещества в растворе также могут проявляться отклонения от закона Бэра, в связи с возможностью полимеризации, гидролиза, диссоциации, ассоциации, комплексообразования и т. п.

С ростом концентрации вероятность всякого такого рода изменений в растворе возрастает, поэтому отклонения от закона Бэра увеличиваются. Этот закон описывает поведение весьма разбавленных растворов. [c.374]

    Всегда, когда есть кажущееся или действительное отклонение от закона Бугера — Ламберта — Бэра, для построения градуировочного графика необходимо иметь достаточно большое число эталонов. Так как график все равно искривлен, то вовсе не обязательно строить его в координатах оптическая плотность — концентрация.

[c.337]

    Количественный молекулярный анализ по спектрам поглощения основан на применении закона Бугера — Ламберта — Бэра, который связывает оптическую плотность анализируемого образца с концентрацией определяемого вещества и толщиной поглощающего слоя. В математическое выражение закона (48) входит коэффициент молярного погашения, который характеризует степень поглощения веществом света данной длины волны. [c.331]

    Если не соблюдается закон Бугера — Ламберта — Бэра, то вычисления усложняются, так как для каждой полосы приходится предварительно строить градуировочный график, связывающий оптическую плотность с концентрацией каждого из веществ. [c.334]

    Когда элементарный монохроматический поток излучения /о, состоящий из параллельных лучей, проходит через плоский слой однородной поглощающей среды толщиной 5 см, коэффициент поглощения (абсорбции) которой выражают через к, см то величина выходящего из слоя элементарного потока /з выражается, согласно закону Бугера — Ламберта — Бэра, уравнением [c.68]

    Закон Бугера—Ламберта—Бэра иногда пишут в виде [c.69]

    Согласно закону Бугера — Ламберта — Бэра, интенсивность света, прошедшего через слой поглощающего вещества толщины I, равна [c.141]

    Уравнение (III, 12) является математическим выражением закона Бугера — Ламберта — Бэра, который лежит в основе расчетов при фотометрических методах анализа. [c.83]

    Согласно закону Бугера — Ламберта — Бэра, [c.92]

    Поскольку объект нашего исследования окрашен, поиски функциональных параметров бьши направлены в первую очередь в область изучения оптических свойств вещества в видимой части спектра.

Оки завершились, по мнению авторов, выбором такого параметра, как способность асфальтово-смолистых веществ к поглощению света.

Связь этой способности с внутренними свойствами вещества давно известна и выражена в форме закона Бугера — Ламберта — Бэра, математически описываемого выражением  [c.32]

    Измерение оптической плотности. Светопоглощение хлороформного экстракта ионного ассоциата перхлората с метиленовым голубым соответствует закону Бугера — Ламберта — Бэра при содержании до 5 мкг перхлората в 10 мл. Оптическую плотность раствора можно измерять на любом приборе при 655 нм (рис. 74). [c.315]

    Эта зависимость называется законом Бугера — Ламберта — Бэра и применяется при различных расчетах в фотометрическом анализе. [c.36]

  •     Если известен молярный коэффициент светопоглощения е образующегося окрашенного соединения, то в соответствии с законом Бугера — Ламберта — Бэра, а также со сказанным выше средняя чувствительность определения (концентрационная чувствительность) в г-атом/л (Смин) может быть выражена вел]ичиной [c.222]
  •     Как известно, количественный снектрофотометрический анализ основан па законе Бугера—Ламберта — Бэра  [c.56]
  •     ОШИБКИ, СВЯЗАННЫЕ С ОТКЛОНЕНИЕМ ОТ ЗАКОНА БУГЕРА — ЛАМБЕРТА — БЭРА [c.63]

    В данной работе проведен анализ выполнения закона оптического поглощения при постоянной концентрации и переменной толщине слоя, результаты которого отражены на рис. 9.

Очевидно, что как для неразбавленной отбензиненной фракции, так и для разбавленной наполовину хлороформом (для других вариантов разбавления — тоже) существует прямая пропорциональность между толщиной слоя и оптическим поглощением в широком диапазоне толщин.

Следовательно, мы имеем дело не столько с системой, не подчиняющейся закону Бугера — Ламберта — Бэра, сколько с нетривиальными гомолитическими процессами, происходящими в этой дисперсной системе в присутствии разбавителя. [c.102]

    Кинетику реакции (9.9) изучали спектрофотометрическим методом, наблюдая изменение во времени оптической плотности раствора при 648 ммк. При этой длине волны соблюдается закон Бугера — Ламберта — Бэра. [c.226]

    Для количественного измерения обычно пользуются законом Бугера—Ламберта—Бэра, по которому произведение концентрации веществ на толщину поглощающего свет слоя является величиной постоянной [c.134]

    Закон Бугера — Ламберта—Бэра указывает на прямую пропорциональность между концентрацией и оптической плотностью раствора. Концентрация растворенного вещества в непоглощающем свет растворителе мо жет быть определена по формуле [c.135]

    Закон Бугера — Ламберта — Бэра, выведенный для гомогенных систем, неоднократно пытались применить к коллоидным растворам.

Опыт показал, что для золей высокой дисперсности он вполне приложим, если только слой жидкости не слишком толст, а концентрация раствора не очень большая.

Вопрос о приложении этого закона к сравнительно низкодисперсным сильно опалесци-рующим золям более сложен. [c.40]

    Колориметрические определения основаны на сравнении поглощения или пропускания светового потока стандартным и исследуемым окрашенными растворами. В практике преобладает фотоколориметрия, где для измерений используются фотоэлементы, так как визуальные измерения менее объективны.

В основе метода лежит объединенный закон Бугера — Ламберта — Бэра (см. с. 6). Полученная по экспериментальным данным зависимость А=1(с) в виде прямой или кривой (при отклонении от закона Бэра) может далее служить калибровочным графиком.

При помощи этого графика по оптической плотности раствора определяется концентрация данного компонента в растворе. Недостаточная монохроматичность поглощаемого светового потока обычно вызывает отрицательные отклонения от закона Бэра тем большие, чем шире интервал длин волн поглощаемого светового потока.

Поэтому для увеличения чувствительности и точности фотометрического определения на пути светового потока перед поглощающим раствором помещают избирательный светофильтр.

Светофильтры (стекла, пленки, растворы) пропускают световой поток только в определенном интервале длин волн с полушириной пропускания Я1У2макс—Я 1/2 макс- Этот интервал Характеризует размытость максимума пропускания (рис. 155). Чем он уже, тем выше избирательность применяемого светофильтра к данным длинам волн. [c.361]

    Зависимость (14) интересна, кроме того, в том отношении, что оптическая плотность при данной длине волны не зависит от абсолютной интенсивности потока света. Поэтому закон Бугера—Ламберта—Бэра означает также, что поглощательная шоообность молекул не зависит от энергии светового потока I. [c.36]

    Точка пересечения спектров поглощения двух равновесных компонентов называется изобесттеской (точкой одинаковой оптической плотности).

В соответствии со сказанным выше, все спектры поглощения омеси равнавеоных комионентов / и // будет пересекаться в этой изобестической точке.

Действительно, по закону Бугера—Ламберта—Бэра для двухкомпонентных смесей при постоянной толщине кюветы можно написать  [c.56]

    Во всех перечисленных способах определения концентрации ископаемых порфиринов исходят из постулата о линейном характере зависимости D = f ). В то же время хорошо известно, что никелевые и ванадиловые комплексы порфиринов способны в растворах ассоциировать [1], либо координировать некоторые соединения (например, азотистые основания) по центральному атому металла [17—19].

Оба тина взаимодействий могут оказать влияние на характер зависимости D = j ). Очевидно, что характер и масштабы влияния будут определяться такими параметрами состава анализируемых объектов, как содержание гетероатомных соединений, способных координироваться по центральному атому металла, и концентрация металлонорфиринов.

В связи с этим нами проверена выполнимость закона Бугера — Ламберта — Бэра для образцов, существенно отличающихся содержанием порфиринов.

Изучались остаток > 340 °С, полученный из сборной пефти Ташкентского асфальто-битумного завода (Свп — 2 0,11%), его диметилформамидный экстракт (Свп —0,7%) и полученные из последнего путем хроматографической очистки концентраты, содержащие 28,7 и 73,1 % ВП.

Установлено, что в случае остатка не наблюдается строгой пропорциональности между D полосы а и концентрацией ВП, причем получить значения оптической плотности в области 0,2—0,7 не представляется возможным из-за сильного фонового поглощения сопутствующих компонентов. Для полосы Соре пропорциональность между D и с соблюдается в области D = 0,04 — 0,21 и нарушается при более высоких ее значениях. Эти факты являются дополнительным [c.63]

    Таким образом, методика определения концентрации ископаемых МП с учетом вышесказанного должна включать в себя следуюш ие этапы а) хроматографическое разделение различных типов МП с одновременной частичной очисткой концентратов от сопутствующих компонентов непорфириновой природы б) экспериментальный подбор области значений разбавления раствора F, в которой выполняется закон Бугера — Ламберта—Бэра  [c.64]

    Следует констатировать, что наблюдаемые изменения интенсивности экстинкции при неизменном количестве поглощающего вещества в измерительном канале свидетельствуют о неподчинении закону Бугера — Ламберта — Бэра в случае разбавления от-бензиненных фракций нефти (подобная картина наблюдалась и при разбавлении отбензиненной фракции самотлорской нефти) хлороформом. При исследовании высоких фракций нефти в растворах необходимо учитывать неоднозначное взаимодействие компонентов фракции как дисперсной системы с растворителем и друг с другом. Эмпирическая информация, полученная при [c.101]

    Всегда, когда есть кажущееся или действительное отклонение от закона Бугера — Ламберта — Бэра, для построения градуи-. ровочного графика необходимо иметь достаточно большое число эталонов.

Так как график все равно искривлен, то вовсе не обязательно строить его в координатах оптическая плотность — концентрация.

Можно откладывать на оси ординат любую величину, получаемую непосредственно при измерении, например [c.374]

    За скоростью реакции следили по уменьшению концентрации Pu(lV), определяемой спектрофотометричсским методом по поглощению в области длины волны 469,5 ммк, при которой наблюдается подчинение закону Бугера — Ламберта — Бэра.

Четырехвалентный плутоний приготавливали частичным (около половины) окислением Pu(III) бихроматом калия при этом других форм плутония, кроме Pu(IV), не образуется. Перхлорат Ри(П1) получали растворением металлического плутония в концентрированной хлорной кислоте.

Раствор перхлората Ре(П) готовили путем растворения чистого металлического железа в 1,5М растворе H IO4. Для приготовления запасных и рабочих растворов использовали дважды дистиллированную воду. [c.19]

    За скоростью реакции следили спектрофотометрически по пику в области 723 ммк. Оптическое поглощение Мр(1У) при этой длине волны подчиняется закону Бугера — Ламберта — Бэра. [c.93]

    Из полученной путем записи фототока выходной кривой нельзя непосредственно определить концентрацию фотометрируемого раствора, так как отклонения самописца соответствуют той или иной степени ослабления светового потока после прохождения через кювету с раствором. Концентрации же раствора в соответствии с законом Бугера—Ламберта—Бэра отвечает оптическая плотность [c.143]

    Ф-лы (5) и (4) выражают закон Бугера — Ламберта-Бэра, на к-ром основаны абсорбционные спектрофотометрич. методы химич. анализа (см. С пектрофотометрия). Постоянные Айв характеризуют поглощение [c.53]

Источник: https://www.chem21.info/info/196190/

Экология СПРАВОЧНИК

Основной закон колориметрии — закон Бугера—Ламберта—Бера (Б Л Б). Мы не будем выводить этот закон математически, этот вывод можно найти в любом элементарном курсе физики.

Примем на веру его математическое описание. Пусть мы имеем кювету, в которую налит окрашенный раствор слоем толщиной Ь единиц (рис. 137).

Будем наблюдать изменение интенсивности монохроматического светового потока, входящего в кювету.[ …]

В соответствии с законом Бугера—Ламберта—Бера (см. раздел 3) мерой концентрации определяемого элемента служит поглощающая способность вещества.

Достоинства метода атомноабсорбционной спектроскопии: высокая избирательность определения индивидуальных элементов, низкие значения С„ (10-1 и 10-4 мг/л в случае использования газовой горелки и графитовой печи соответственно), хорошая воспроизводимость (относительное стандартное отклонение —0,01) и большая производительность (до 500 определений в 1 ч) [1].[ …]

Растворы обрабатывают аналогично пробам. Закон Бугера — Ламберта — Бера соблюдается до 12,6 мкг азотной кислоты в 3 мл раствора.[ …]

Поведение светопоглощающих систем подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера лишь при монохроматичности излучения и отсутствии химических изменений в поглощающей системе.[ …]

Когда светопоглощение раствора подчиняется основному закону Бугера—Ламберта—Бера, от оптическая плотность раствора прямо пропорциональна концентрации вещества в растворе (уравнения 111.12).[ …]

В отличие от предыдущих определений, окраски не подчиняются закону Бугера — Ламберта — Бера, зависимость между концентрацией раствора и его оптической плотностью не выражается прямой линией.[ …]

Эта пропорциональность в известных пределах концентраций подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера.[ …]

Метод основан на избирательном поглощении световой энергии при прохождении ее через раствор. Основным законом фотометрии является закон Бугера — Ламберта — Бера, устанавливающий связь между интенсивностью светопоглощения (оптической плотностью) растворов, концентрацией вещества и толщиной оптического слоя [142].[ …]

Путем объединения формул (61) и (62) получают уравнение (63), являющееся математическим выражением основного закона спектрофотометрии (закона Бугера — Ламберта — Бера).[ …]

Как показано на рис. 2, водно-щелочные растворы (pH 13) фенолов и его гомологов в области концентраций до 10 мкг!мл подчиняются закону Бугера—Ламберта—Бера, при этом интенсивность поглощения фенола при >.=235 нм несколько выше интенсивности поглощения его гомологов.

Так, если принять интенсивность поглощения фенола по оптической плотности за единицу, то для о-крезола она составляет 0,98, для м- 0,75, а для п- 0,7; отсюда достоверность суммарного определения фенола и его гомологов в пересчете на фенол варьирует от 70 до 100% соответственно в зависимости от соотношения фенола и крезолов.[ …]

Количественный анализ по ИК-спектрам поглощения производится [2] так же, как и в фотометрии в видимой или УФ-об-ластях спектра — на основании закона Бугера—Ламберта—Бера (см. разделы 3.1—3.3).

Для снижения Сн при анализе низких содержаний загрязняющих веществ в воздухе в ИК-спектрометрах применяют «многоходовые» газовые кюветы с системой зеркал, в которых световой луч многократно проходит длину кюветы (вплоть до 1 км), отражаясь от зеркальных поверхностей.

Этим способом с помощью ИК-спектрометров можно определять на уровне ПДК в атмосфере и воздухе рабочей зоны неорганические газы (СО, С02, NH3, HCl, H2S, S02, 03 и др.

), а также некоторые летучие органические соединения (формальдегид, метанол, пероксиацетилнитрат, муравьиная кислота и др.). На этой основе создано несколько газоанализаторов.[ …]

При использовании того или иного фотометрического метода рекомендуется предварительно определить пределы концентраций, при которых измеряемые растворы подчиняются закону Бугера— Ламберта—Бера. Это достигается построением так называемой «калибровочной кривой» (зависимость оптическая плотность — концентрация).[ …]

Светофильтры не обеспечивают высокой монохроматизации излучения, что при измерении растворов с высокой концентрацией анализируемого вещества приводит к отклонению от линейной зависимости между величинами £> и С (закона Бугера-Ламберта-Бера).[ …]

Зависимость оптической плотности раствора от концентрации окрашенного продукта колориметрической реакции и соответственно от концентрации исследуемого вещества в некотором интервале концентраций может быть линейной. В таких случаях говорят, что растворы в данном интервале концентраций подчиняются закону Бугера—Ламберта—Бера.[ …]

Молярный коэффициент погашения является важной характеристикой, позволяющей объективно оценивать чувствительность реакции при данных условиях, он может сильно отличаться для разных соединений и колебаться в широких пределах — трех-, пяти- и шестизначных чисел. Когда светопоглощение раствора подчиняется основному закону Бугера — Ламберта — Бера, то оптическая плотность раствора прямо пропорциональна концентрации вещества в растворе.[ …]

Фотсшетрические методы анализа составляют один из разделов абсорбционного анализа, основанного на способности веществ к избирательному поглощению энергии световых потоков определенных длин волн. Между поглощением энергии и количеством поглощающего вещества в исследуемом растворе существует зависимость, известная как закон Бугера—Ламберта—Бера.[ …]

Предложен ряд математических методов разложения сложных спектров на составляющие. Они могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся методы, использующие стандартные атласы спектров. Спектры смесей сравнивают со спектрами эталонов, причем предполагается, что спектр смеси есть аддитивная сумма эталонов и что соблюдается закон Бугера—Ламберта—Бера.

Круг кандидатов в компоненты смеси сильно сужается на начальном этапе работы: при сравнении спектров отбрасываются те эталоны, которые имеют сильные или средние полосы в областях, где поглощение пробы отсутствует [6, 7 .

Спектры эталонов, которые являются наиболее вероятными кандидатами в компоненты смеси, комбинируют, меняя их интенсивности до наилучшего приближения их суммы к экспериментальному спектру. Из-за трудоемкости работы необходимые вычисления обычно производят с помощью ЭВМ.

Выбор эталонов опирается также и на априорные знания об образце, например на химические и физические данные или сведения о его происхождении. Успех отождествления отдельных составляющих смеси в очень большой степени зависит от того, каким критерием сходства спектров пользуются в работе.[ …]

Спектр поглощения является индивидуальной физико-химиче-ской характеристикой каждого вещества. Изучение этих спектров (особенно в ультрафиолетовой области) способствовало открытию многих функциональных групп в органических соединениях.

Количественный анализ (измерение концентрации окрашенного вещества) базируется на использовании закона Бугера—Ламберта—Бера с определением О в области ХМакс- Калибровочный график зависимости оптической плотности (Э) от концентрации вещества в растворе (с) при этом всегда выражается прямой линией, проходящей через начало координат. Закон справедлив только для монохроматического излучения в средах с постоянным преломлением. С изменением концентрации вещества в растворе не должны протекать химические процессы полимеризации, конденсации,гидролиза, диссоциации и т. д.[ …]

Отбирают 2 мл исследуемого раствора в колориметрическую пробирку, вносят 3 мл иодид-иодатной смеси и перемешивают.

Через 20 мин измеряют интенсивность окраски раствора с помощью фотоэлектроколориметра с сине-зеленым светофильтром при длине волны 400 нм относительно холостой пробы. Количество серной кислоты находят по калибровочному графику.

Закон Бугера — Ламберта — Бера соблюдается при содержании до 100 мкг серной кислоты в 5 мл раствора.[ …]

Для проведения количественного анализа на любую атомную группировку, благодаря своей высокой точности, чувствительности, быстроте, малому количеству требующегося вещества и возможности проведения измерений в потоке, очень удобным оказывается метод инфракрасной спектроскопии.

В основе всех количественных измерений, проводимых по спектрам поглощения, лежит закон -Бугера—Ламберта — Бера, по которому оптическая плотность образца, равная натуральному логарифму отношения падающего на образец монохроматического излучения к прошедшему, пропорциональна числу поглощающих центров, приходящихся на один квадратный сантиметр сечения светового пучка.[ …]

Авторами изучался вопрос создания прецизионной спектральной аппаратуры для аттестации микроконцентраций озона в воздухе. В основу метода положен закон Бугера — Ламберта — Бера.

Точность измерения микроконцентраций озона определяется погрешностями определения коэффициента поглощения озона при Я = 253,7 нм, давления и температуры газа в кювете, пропускания анализируемой смеси. Авторы [18] считают, что указанные параметры могут быть найдены с погрешностью, не превышающей 1—2%.

Исследования проводили на приборе, выполненном по дифференциальной измерительной схеме, что позволило устранить влияние нестабильности ультрафиолетового источника — ртутной разрядной лампы низкого давления. Авторам также удалось добиться ликвидации отражений излучения от внутренних стенок кюветы, путем ограничения диаметра потока.

Предлагаемый метод сличался с принятыми в Агентстве по охране окружающей среды, в результате чего получены обнадеживающие результаты, подтверждающие перспективность разработки спектральной аппаратуры высшей точности.[ …]

Лей и Кёниг на основании измерения спектров поглощения водных растворов SO2 при различных концентрациях ионов водорода и растворенного оксида серы (IV) пришли к заключению [44], что доминирующей формой при Cso2 0,1 моль/л служит гидрат SO2 • fyO.

С использованием величин констант диссоциации, приведенных Кольтгофом [111, 112], была рассчитана [44] концентрация SO2 • HjO; подставив эти значения в уравнение закона Бугера-Ламберта-Бера, авторы нашли, что коэффициент молярного погашения при 277 нм является приблизительно постоянной величиной lge = 2,26.[ …]

При содержании воды выше 1,5—2% в большинстве органических растворителей наблюдается поглощение в области жидкой воды, т. е. воды, молекулы которой ассоциированы друг с другом.

Для некоторых растворителей, образующих прочные связи с молекулами воды (трибутилфосфат, пиридин), поглощение жидкой воды фиксируется лишь при значительно большем общем ее содержании (свыше 5%).

На основании сказанного выше легко объяснить причину отклонения градуировочного графика для определения общего содержания воды по какой-либо из полос поглощения от прямолинейного, определяемого законом Бугера — Ламберта—Бера.

Этим законом можно пользоваться лишь в узком интервале концентраций, когда не слишком изменяется состав ассоциатов между молекулами воды и растворителя и число их растет аддитивно с увеличением общего содержания воды.[ …]

Обеспечение высокой чувствительности измерений может быть достигнуто путем использования возможностей, связанных с концентрированием (накоплением) микрокомпонентов (в 1000 раз и более).

Для этих задач эффективно, например, применение в качестве адсорбентов специальных растворителей и микропористых пленок на основе диэлектриков и полупроводников, активно взаимодействующих с атмосферными газами.

С помощью выбора начальных условий эксперимента (угол падения, показатель преломления призмы, поляризованное излучение) можно добиться того, что интенсивность полосы в спектре НПВО будет подчиняться закону Бугера — Ламберта — Бера во всей области концентраций исследуемого вещества.[ …]

Кроме указанной неопределенности электрооптических и динамических свойств рассматриваемых группировок ошибки их анализа могут быть обусловлены и приборно-методическими погрешностями. При определенных условиях последние могут даже начать превалировать, поэтому их следует рассмотреть самостоятельно.

Наиболее известными являются аппаратные искажения, которые приводят к деформации всего контура регистрируемой полосы поглощения [139]. Однако эти изменения спектра, будучи достаточно регулярными, почти не сказываются при проведении количественного анализа.

Гораздо большие погрешности возникают иногда (в случае тонких слоев) из-за неправильного определения толщины поглощающего слоя. Дело в том, что закон Бугера—Ламберта—Бера выведен и сформулирован для случая поглощения параллельного пучка света плоскопараллельным слоем исследуемого вещества.

В подавляющем большинстве современных инфракрасных спектрометров конус падающего на образец светового потока имеет угол менее 14°. При таком угле отношение путей, проходимых периферийными и параксиальными лучами света через исследуемый плоский образец, равно 1,03.

Очевидно, что эта неравномерность намного меньше неточностей, вносимых регистрирующим устройством в определяемое пропускание образца, вследствие чего ею можно полностью пренебречь. Как мы увидим ниже, такое отступление от постоянства длины оптического пути для центральных и периферийных лучей приводит к ошибке измеряемой оптической плотности плоского образца менее чем на 0,1%.[ …]

Источник: https://ru-ecology.info/term/41134/

Ссылка на основную публикацию