МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Фотоколориметрический метод анализа

Метод основан на количественном определении веществ на основании измерений интенсивности окраски или светопоглощения окрашенных соединений в видимой области спектра в соответствии с оптическим законом Бугера - Ламберта - Беера. Минимальная ошибка измерения возможна при использовании значений оптических плот­ностей в пределах 0,3 - 0,7.

Фотоколориметрические методы, в которых измеряется свето - поглощение окрашенных растворов, используют сравнительно не­сложную аппаратуру и при этом обеспечивают достаточную точность измерений (±1-2 % отн.). В большинстве фотоколориметров использу­ется длина волны света в видимой области, монохроматизация осуще­ствляется с помощью светофильтров:

Для обеспечения максимальной точности и чувствительности необходимо выбирать спектральную область по возможности с более интенсивным поглощением, что достигается правильным подбором светофильтров. Светофильтры - это жидкие или твердые среды, обла­дающие избирательным пропусканием излучения в достаточно узком интервале длин волн. В качестве светофильтров используют окрашен­ные растворы некоторых веществ и оптические стекла, интерферен­ционные светофильтры и диспергирующие призмы. Последние харак­теризуются более высокой степенью монохроматизации. Ширина пропускания определенного спектрального участка (линейная диспер­сия) светофильтров колеблется от 100 до 20-40 нм; в призменных и дифракционных приборах - от 0,5 до 2 нм.

Важнейший элемент фотоколориметров фотоэлемент преобра­зует световую энергию, проходящую через исследуемый окрашенный раствор, в электрическую. Сила возникающего фототока (чувстви­тельность фотоэлемента) зависит от длины волны падающего света и температуры.

Измерительные кюветы - это прямоугольные со строго парал­лельными стенками или цилиндрические сосуды с определенным рас­стоянием между стенками или крышками. Стеклянные кюветы про­пускают все лучи видимого света, кварцевые - видимые, УФ-лучи и часть ИК-лучей. В зависимости от интенсивности окраски раствора для измерения выбирают кювету с большей или меньшей толщиной слоя, чтобы достичь оптимального интервала оптической плотности.

Различают прямые и косвенные фотоколориметрические из­мерения. Широкое применение прямых измерений в концентрацион­ном анализе основано на прямой зависимости количества поглощен­ной энергии от концентрации поглощающего вещества в растворе.

Косвенные методы основаны на образовании в системе ком­плексных или внутрикомплексных (хелатных) соединений достаточно высокой устойчивости в результате реакции определяемого иона М с реактивом Р. Повышенная устойчивость комплекса способствует бо­лее полному связыванию определяемого иона М реактивом Р, увели­чению точности и чувствительности измерений, снижению влияния посторонних ионов, присутствующих в растворе. Важнейшим требо­ванием является постоянство состава окрашенных соединений, обу-

-210- словливающее стабильность интенсивности окраски раствора и, как Следствие, оказывающее влияние на точность измерений.

Изменение состава окрашенного комплекса может быть обу­словлено ступенчатым характером его образования и диссоциации, разложением во времени, присутствием посторонних веществ, взаи­модействующих с определяемым ионом Мили реактивом Р, влиянием рН среды. Существенным фактором является качество реактива, ис­пользуемого для проведения цветной реакции. Если комплекс высо­копрочный и отсутствуют компоненты, реагирующие с ионом М, то избыток реактива по сравнению со стехиометрически рассчитанным должен составлять 30-50 %. Если прочность окрашенного соединения невысока или из-за его диссоциации определяемый ион связывается не полностью, количество используемого реагента должно превышать стехиометрическое примерно на один порядок.

Наибольшее распространение метод фотоколориметрии нашел для проведения качественного и сортового анализа исходных ингре­диентов, применяемых в производстве и переработке латексов и кол­лоидно-химических свойств последних.