wymagania bmp

354

materiałów optycznych. Do bliskiego nadfioletu stosowane są pryzmaty kwarcowe, do zakresu widzialnego - szklane,^do próżniowego - z fluorku wapnia lub fluorku litu. Detektorami dla wszystkich obszarów widma są płyty fotograficzne i detektory fotoelektryczne. Nowoczesne aparaty mają dużą dokładność odczytu około ±0,2%. Na rysunku (10.23) przedstawiono schemat spektrofotometru UV/VIS.

354

zwierciadło

(kondensator)

zwierciadło

Rysunek 10.23

Schemat ideowy optycznego układu spektrofotometru z detekcją fotoelektryczną

Każdy spektrofotometr powinien być co pewien czas kalibrowany za pomocą odpowiedniego wzorca. Do kalibrowania długości fali zalecane jest szkło dydymo-we, a do kalibrowania transmitancji standardowe roztwory siarczanu (VI) miedzi (II) i chromianu (VI) potasu. Roztwór chromianu jest szczególnie dogodny, gdyż absorbuje zarówno w bliskim nadfiolecie, jak i w obszarze widzialnym.

Jednym z ważniejszych parametrów w spektrofotometrii jest szerokość szczeliny. Określa ona zdolność rozdzielczą i mierzone molowe współczynniki absorpcji pasm absorpcyjnych. Ważne jest to szczególnie przy słabo rozdzielonej strukturze widma. Należy powtarzać pomiary ze zmiennymi szczelinami tak długo, dopóki kolejne zmiany szerokości nie spowodują znacznych zmian wyznaczanego współczynnika absorbancji.

Pasma UV/VIS są często złożone z dwóch lub więcej nakrywających się pasm. Rozdzielanie pasm na składowe przypisywane odpowiednim grupom przedstawione jest w podręcznikach spektroskopii.

Podczas rejestracji widm używa się najczęściej dwóch kuwet. Jedna zawiera próbkę badaną, a druga jest tzw. kuwetą porównawczą. Jeżeli bada się widmo roztworu, to w kuwecie porównawczej umieszcza się rozpuszczalnik. W nadfiolecie najczęściej korzysta się z kuwet kwarcowych, a przy pomiarach w zakresie widzialnym można używać kuwet szklanych. Większość pomiarów prowadzi się w roztworach i ważną sprawą wówczas jest dobór rozpuszczalnika tak, aby nie wykazywał pasm absorpcji w tym samym zakresie co substancja badana. Dla bliskiego nadfioletu i obszaru widzialnego używamy takich rozpuszczalników jak woda, alkohole, acetonitryl, chloroform, dioksan, heksan, heptan, izooktan i cykloheksan.

Rozdział 10. Metody spektroskopowe 355

Niżej podane są długości fal (w nm), od których można stosować typowe rozpuszczalniki używane w zakresie nadfioletu.

aceton	330	etanol	210
acetonitryl	210	eter dietylowy	210
benzen	280	izooktan	210
bromoform	360	metanol	215
butanol	210	metylocykloheksan	210
tetrachlorometan	265	mrówczan metylu	260
chloroform	245	nitrometan	380
cykloheksan	210	2-propanol	210
1,2-dichloroetan	235	pirydyna	305
dichloroetan	235	tetrachloroetylen	290
N, N-dimetyloformamid	270	woda	210

Poniżej 170 nm można badać widma substancji tylko w fazie gazowej. Oprócz wymienionych rozpuszczalników można używać CCI4, rozpuszczalników aromatycznych, np. toluenu i innych. Do wykonania widma wystarcza od 0,1 do 100 mg substancji. Jeśli to konieczne, po pomiarach próbkę tę można odzyskać poprzez odparowanie rozpuszczalnika lub krystalizację substancji. Pomiary należy wykonywać w stałych temperaturach, co zapewnia się m.in. poprzez termostatowanie komory na próby.

Ćwiczenie 10-5.

Kolorymetryczne oznaczanie stężenia jonów żelaza (III)

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wykorzystanie zjawiska absorpcji promieniowania świetlnego w analizie chemicznej. W ćwiczeniu wyznacza się analityczną długość fali, wykres wzorcowy zależności absorbancji od stężenia roztworów oraz oznacza się stężenie jonów żelaza (III) w roztworze soli otrzymanym do analizy.

Aparatura i materiały

Kolorymetr Spekol produkcji Carl Zeiss Jena. Widok aparatu z przodu oraz schemat układu optycznego wraz z objaśnieniami podano na rysunku 10.24. Kolorymetr włączyć do sieci na ok. 10 minut przed pomiarami (wtyczka do gniazdka i przełącznik w autotransformatorze). Po nagrzaniu aparatu, górnym pokrętłem „0” ustawić wskazówkę galwanometru w położeniu 0% trans-mitancji (z lewej strony dolnej skali).

Kolba miarowa o poj. 250 cm³ i 100 cm³, 10 kolb miarowych o poj. 50 cm³, pipeta na 5 cm³, biureta na 50 cm³, roztwór kwasu salicylowego o znanym stężeniu, 2 szklane kuwety o grubości warstwy 1 cm.