GRUPA	TEMAT	OCENA	DATA
24	Spektrofotometria absorpcyjna		06.12.2002

1.Wstęp teoretyczny.

Spektrofotometria w świetle widzialnym i nadfiolecie polega na pomiarze absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. Zjawisko absorpcji wiąże się z przejściami między poziomami elektronów powłok zewnętrznych oraz zmianą energii cząsteczki lub atomu. Zmiana energii jest wprost proporcjonalna do częstotliwości drgań promieniowania elektromagnetycznego. Zależność tą wyraża wzór :

E =h·ν , gdzie:

-h -stała Plancka,

-ν -częstotliwość drgań.

Wiązka światła monochromatycznego przechodząc przez warstwę roztworu zostaje osłabiona, ponieważ ulega częściowo odbiciu i rozproszeniu a częściowo pochłonięciu. W wyniku tego tylko część przechodzi przez roztwór. Można to przedstawić za pomocą równania:

I ₀=I_r+Ip+I_t, gdzie:

-I_r -natężenie promieniowania rozproszonego i odbitego,

-I_p -natężenie promieniowania pochłoniętego,

-I_t -natężenie promieniowania przechodzącego przez roztwór.

W przypadku roztworów nie zawierających zawiesin wartość I_r jest niewielka, dlatego można ją zaniedbać. Wówczas wzór przyjmuje następującą postać:

I₀=I_p+I_t

Wartość I_p możemy obliczyć znając I₀ oraz I_t.. Wartość I_t zależy od natężenia źródła światła-I₀ oraz grubości warstwy roztworu. Zależność tę wyraża wzór Lamberta (1):

I_t=I₀ 10^-kb, gdzie:

-b - grubość warstwy roztworu,

-k - współczynnik proporcjonalności.

Podobną zależność- między natężeniem światła przechodzącego I_t, a stężeniem substancji barwnej `c' w roztworze opisuje prawo Beera (2) :

I_t=I₀ 10^-kc, gdzie:

-k - współczynnik proporcjonalności.

Po zestawieniu równań (1) i (2) otrzymujemy równanie Lamberta-Beera :

I_t=I₀ 10^-abc, gdzie:

-a - współczynnik absorpcji.

Prawo to jest podstawowym prawem spektrofotometrii absorpcyjnej. Wyrażenie I_t/I₀ nazywamy przepuszczalnością lub transmitacją T :

T=I_t/I₀ .

Logarytm odwrotności tego wyrażenia nazywamy ekstynkcją lub absorbancją :

A= log I₀/I_t = abc.

2.Wykonanie ćwiczenia:

1.Przygotowujemy roztwór roboczy zawierający 0.01 mg Mg/ ml.

Odpipetowujemy 2 ml roztworu wzorcowego do kolbki miarowej o pojemności 200 ml i uzupełniamy wodą destylowaną do kreski.

2.Do kolbek miarowych o pojemności 50 ml odmierzamy biuretą: 0, 2, 5, 10, 15, 20 ml roztworu roboczego.

3.Do kolejnej kolbki o takiej samej pojemności odmierzamy 10 ml wody wodociągowej, w której będziemy badać stężenie magnezu. Do wszystkich kolb dodajemy po 2 ml roztworu chlorku wapniowego 2%, 5 ml żółci tytanowej, 5 ml roztworu żelatyny. Następnie mieszamy. 4.Dopełniamy wszystkie kolby wodą destylowaną do objętości około 35 ml.

5.Mieszając dodajemy kroplami z pipety roztwór NaOH- do zmiany zabarwienia, po czym dodajemy jeszcze po 5 ml roztworu NaOH.

6.Zawartość kolbek mieszamy i uzupełniamy wodą destylowaną (do kreski).

7.Po upływie 15 minut mierzymy absorpcję poszczególnych roztworów przy długości fali równej 545 nm, względem odnośnika o stężeniu Mg równym zero.

WYNIKI POMIARÓW:

Lp.	Objętość roztworu roboczego [ml]		Zawartość Mg w kolbce 50 ml [mg/50 ml]	Odczytana wartość absorbancji		Średnia wartość absorbancji
1		2	0.02	0.02	0.02	0.02
2		5	0.05	0.10	0.10	0.10
3		10	0.1	0.195	0.195	0.195
4		15	0.15	0.305	0.305	0.305
5		20	0.2	0.45	0.45	0.45
6		Próbka badana		0.265	0.265	0.265

WYKRES 1.Krzywa wzorcowa do ilościowego oznaczania magnezu żółcienią tytanową.

3.Opracowanie wyników.

Parametry krzywej wzorcowej:

C = 0.046A - 0.034

A=0,265

Ilość magnezu w wodzie wodociągowej jest równa:

C = 0.046A- 0.034

C=0,125[mg/10ml]

C = 12.5[mg/ml]

---