Цель: ознакомиться с видами фотометрических реакций и требованиями к ним

План:

1. Фотометрические реакции

2. Требования к фотометрическим реакциям

 

                1. Фотометрические реакции

    Часто спектрофотометрическому определению предшествует проведение химической реакции, сопровождающейся образованием или (реже) разрушением окрашенного вещества. Такую реакцию называют фотометрической (цветной). К фотометрическим реакциям прибегают в случаях, если:

• определяемый компонент не окрашен или интенсивность его светопоглоще ния мала;

• полосы поглощения определяемого и посторонних компонентов перекрыва ются;

• определяемый компонент присутствует в виде множества различных хими ческих форм.

              Почти всегда фотометрические реакции проводят при спектрофотометрическом определении элементов, в первую очередь металлов. В этом случае продуктом реакции обычно является комплексное соединение определяемого элемента с неорганическим или, значительно чаще, органическим лигандом. При определении органических веществ обычно прибегают к реакциям синтеза окрашенных соединений (азосоединений, полиметиновых и  хинониминовых  красителей и т. д.).

            Определение веществ при помощи фотометрических реакций может быть прямым и косвенным. Прямое спектрофотометрическое определение осуществляют путем перевода определяемого вещества в окрашенное соединение и последующего измерения его поглощения:

​

​

​

​

​

​

​

 

 

​

     Для косвенного определения используют вспомогательные окрашенные вещества, которые при взаимодействии с определяемым веществом либо разрушаются (в этом случае содержание определяемого вещества находят по уменьшению поглощения вспомогательного вещества), либо образуют новые окрашенные соединения

​

​

​

Как видно, в косвенных методах окрашенная форма не содержит определяемого вещества.

 

                2. Требования к фотометрическим реакциям

               Как и любые другие реакции, применяемые в аналитической химии, фотометрические реакции, несмотря на различия в их типе и механизме, должны протекать быстро, количественно и избирательно. Кроме того, поглощение продуктов фотометрической реакции должно быть хорошо воспроизводимым и постоянным во времени. Важно, чтобы основной закон поглощения выполнялся в широком интервале концентраций определяемого вещества. Если реагент окрашен, добавляется еще одно требование: фотометрическая реакция должна обладать высокой контрастностью, т. е. спектры поглощения реагента и продукта реакции должны как можно меньше перекрываться.

           Фотометрические реакции проводят в условиях, обеспечивающих полноту превращения определяемого вещества. Важнейшими из них являются: pH раствора, концентрация реагентов, время реакции, температура. Описано большое число фотометрических реакций, предназначенных для определения неорганических и органических веществ. При выборе фотометрической реакции основное внимание уделяют таким характеристикам, как чувствительность и селективность определения.

           Измеряемые растворы должны быть истинными во всем диапазоне определяемых концентраций. В тех случаях, если это условие не выполняется, переходят в область более низких концентраций либо используют защитные коллоиды, препятствующие образованию твердой фазы. Малорастворимые соединения часто удается экстрагировать органическими растворителями.

​

Контрольные вопросы:

 

1. Какие реакции называют фотометрическими (цветными)?

2. Как осуществляют прямое спектрофотометрическое определение?

3. Какие вещества используют для косвенного определения?

4. Основные требования к фотометрическим реакциям

5. Что является продуктом реакции при спектрофотометрическом определении металлов?