Получение результатов опытов по сорбции маслопродуктов отходами металлургического производства
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?ость и стоимость средств измерения.
3.Наличие квалифицированного персонала для обслуживания выбранного средства измерения.
4.Частота контроля, пределы допустимых погрешностей измерения и др.
Исходя из данного перечня, следует вывод о необходимости применения методов абсорбционной спектроскопии, атомной абсорбции и хроматографии. Данные методы могут быть реализованы в автоматических схемах анализа.
Абсорбционный спектральный анализ, который еще часто неверно называют фотометрией, относится к одному из первых инструментальных методов анализа.
Метод основан на селективном поглощении ( абсорбции ) монохроматического излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра ( в целях количественного анализа обычно используют ультрафиолетовую и видимую области ) растворами анализируемого вещества.
В настоящее время фотометрия - один из самых массовых методов анализа. По статистике около 50% всех анализов вод выполняется различными вариантами абсорбционной спектроскопии. Такое распространение метода обусловлено его универсальностью: возможно определение органических веществ и практически всех металлов, после переведения их в комплексное соединение с органическим лигандом, возможность варьировать пределы измерений в широком интервале, простота инструментального оформления, приборы высокого класса точности.
Теоретическим основам и практическому использованию метода посвящена обширная литература.
В основе современной теории абсорбционных спектров лежит представление об изменении энергетического состояния молекулы в процессе ее взаимодействия с электромагнитным излучением.
Полная энергия молекулы складывается из трех составляющих:
Е = Е эл +Екол + Евр(1.2)
где: Е- полная энергия молекулы,
Е эл - энергия движения электронов, находящихся в электростатическом поле ядер,
EКОЛ - колебательная энергия ( энергия колебаний ядер связи друг относительно друга),
Евр - энергия вращения молекулы как целого, приводящая к изменению ориентации молекулы б пространстве.
В целом, энергия молекулы может принимать только некоторые избранные значения. Переход молекулы из одного энергетического состояния в другое сопровождается процессами поглощения или испускания энергии.
Поскольку все энергетические состояния молекулы квантованы, переход ее из одного энергетического состояния в другое сопровождается поглощением кванта энергии, причем энергия поглощенного кванта равна разности энергий молекулы между начальным и конечным состоянием.
Таким образом, избирательность поглощения молекулами электромагнитного излучения обусловлена квантовой природой энергетического состояния молекулы, поэтому характер поглощенного излучения отвечает внутренним возможностям молекулы и может использоваться в целях анализа и в структурной химии как средство информации о строении молекулы.
Аналитическим сигналом в этом методе является величина оптической плотности раствора, которая представляет собой десятичный логарифм отношения интенсивности монохроматического светового потока на входе в кювету с анализируемым раствором к интенсивности потока на выходе из кюветы.
Уравнение связи концентрации определяемого элемента и аналитического сигнала ( оптической плотности раствора ) носит название основного закона светопоглощения и имеет следующий вид:
А= ?* С * l,(1.2)
где: А- оптическаяплотность раствора,
С - концентрация определяемого компонента (моль/л),
l - толщина светопоглощающего слоя раствора, (см),
?- молярный коэффициент светопоглощения раствора.
Величина молярного коэффициента погашения характеризует собой поглощательную способность вещества на данной выбранной длине волны и является мерой чувствительности аналитической реакции или способа. Если измерять оптическую плотность серии однотипных растворов ( растворов одного и того же вещества ) на постоянной длине волны и при постоянной толщине поглощающего слоя, то
? * l = const
поэтому уравнение связи принимает вид
А = Н * С(1.3)
т.е. при постоянной длине волны и толщине поглощающего слоя, измеряемый аналитический сигнал ( оптическая плотность ) является однозначной функцией концентрации. Коэффициент К в данном уравнении характеризует угол наклона графика к оси абсцисс ( концентрационная ось ), т.е. является коэффициентом, характеризующим точность м чувствительность определения.
Как следует из теоретических основ, определяющих природу абсорбционных спектров, в оптическом диапазоне реализуются энергетические переходы, отвечающие переходам ковалентных связей из основного состояния в возбужденное. В этой связи абсорбционная спектроскопия дает возможность непосредственно получить спектр любого растворенного в воде органического соединения, или, если это соединение не растворяется в воде, а находится в ней в эмульгированном или суспензированном состояниях, извлечь его в органический слой и записать спектр поглощения уже не в воде, а в выбранном органическом растворителе.
Сопоставляя спектр эталонного раствора определяемого соединения со спектром, полученным в аналогичных условиях от анализируемой пробы, можно провести количественный анализ органических соединений или металлов. Последние перед определением с помощью органических аналитических реагентов предварительно переводят в растворимое в воде или органических раст