Aleksander Fąfrowicz Szczecin 22.03.2002

I RAT Gr. A

Ćwiczenie nr 2

Wyznaczanie stężenia roztworu metodą kolorymetryczną

1. TEORIA

Kolorymetr jest przyrządem służącym do oceny zawartości substancji rozpuszczonej na podstawie stopnia nasycenia barwy światła padającego.

Rozróżniamy kolorymetry : wizualne i fotoelektryczne.

Wiązka światła o natężeniu I₀ przechodząc przez warstwę roztworu o grubości d zostaje osłabiona i jej natężenie po przejściu I określa prawo Lamberta wyrażone wzorem:

k - współczynnik pochłaniania - jest on proporcjonalny do stężenia c i wyrażany jest wzorem:

E - stała zależna od rodzaju roztworu

stąd mamy:

Można spotkać się również z absorbcją procentową

Zestawiając wzory otrzymujemy:

po dalszym przekształceniu otrzymamy stałą E

powyższy wzór można przekształcić ze względu na stężenie c

W przypadku wyznaczenia stężeń roztworu metodą wizualną stosuje się dwa pryzmaty, które kierują wiązki przechodzące przez naczynie do lunetki. Metoda ta polega na dobraniu odpowiedniej grubości warstw roztworu badanego i roztworu o znanym stężeniu, tak aby barwy obu roztworów w świetle przechodzącym były jednakowe. Barwy te wydają nam się jednakowe, gdy wszystkie składniki w wiązkach przechodzących ulegają temu samemu osłabieniu, a więc, gdy zgodnie z prawem Beer'a

stąd

Pomiar staje się dokładniejszy jeśli przez zastosowanie odpowiednio dobranych filtrów usuniemy z wiązek padających te składniki, które nie ulegają pochłanianiu w roztworach.

Czasem można zaobserwować zjawisko absorbcji selektywnej, gdzie różna długość fali nie są absorbowane w różnym stopniu. Wtedy współczynnik pochłaniania k i stała E zależą od długości fali. Powoduje to zabarwienia światła przechodzącego przez ciało, a stopień nasycenie barwy zależy od grubości d warstwy pochłaniającej lub jej stężenia.

Zjawisko wykorzystywane jest do określenia stężenia roztworu w tym celu stopień nasycenia światła musimy porównać z wzorcowym.

2. OBLICZENIA

dla 615 nm

dla 605 nm

dla 515 nm

dla 480 nm

3. TABELE

Stężenie		λ [nm]
		615	605	515	480
0,16	T	12,50%	33%	82,50%	92%
	E	0,75	0,48	0,085	0,035
0,08	T	42%	54,50%	91%	95%
	E	0,37	0,26	0,04	0,025
0,04	T	64,50%	74%	98%	100%
	E	0,19	0,13	0,007	0%
0,02	T	82%	87,50%	99,50%	100%
	E	0,085	0,07	0,005	0%
0,01	T	86%	89%	97%	98%
	E	0,07	0,05	0,025	2%

λ[nm]	615	605	515	480
α[m]	131,241	196,504	942,5015	1663,968

λ [nm]

α [m]

---