Приборы для анализа компонентов окружающей среды, действие которых основано на различных характеристиках световых волн.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Существуют приборы для анализа компонентов окружающей среды, действие которых основано на других характеристиках световых волн.

Рентгендифрактометрический прибор. Дифракция света – это явление, наблюдаемое при распространении света в среде с резкими неоднородностями. При данном методе используется прибор с источником излучения – рентгеновской трубкой. При этом полученные пики имеют определенную форму и характеризуют межплоскостное пространство между неоднородностями исследуемого компонента.

Рефрактометр. Рефрактометрией называют явление преломления световых лучей на границе раздела двух различных по своей природе оптических сред (например, воздух-вода). Слово «рефрактометрия» означает измерение преломления света. Преломление света оценивается по величине так называемого показателя преломления.

Определения на рефрактометре основаны на зависимости показателя преломления от состава системы. Эта зависимость устанавливается экспериментально путем определения показателя преломления для ряда стандартных систем известного состава.

Явление преломления света – отклонение световых лучей от первоначального направления, происходящее на границе раздела двух сред, связано с различием в скорости распространения света в различных средах.

Ход работы:

1. Опишите и зарисуйте приборы, действие которых основано на регистрации поглощения светового потока, прошедшего через пробу; особенности приборов и методика работы.

2. Качественный и количественный анализ в абсорбционной спектроскопии

3. Дайте характеристику приборов для анализа компонентов окружающей среды, действие которых основано на различных характеристиках световых волн.

Контрольные вопросы и задания.

1. На чем основывается абсорбционная спектроскопия, и какие разновидности ее существуют?

2. Что представляет собой оптическая плотность раствора, от чего зависит ее величина?

3. Как изменится оптическая плотность перманганата калия, если его концентрация уменьшится в 2 раза?

4. Как изменится оптическая плотность раствора, если увеличится толщина светопоглощающего слоя?

5. Охарактеризуйте основные конструктивные узлы приборов, действие которых основаны на поглощении светового потока. В каком спектральном интервале в качестве источника излучения используют лампу накаливания, водородную лампу, штифт Нернста, силитовый глобар, дейтериевую лампу?

6. Опишите, используя рис. 1, проведение количественного анализа с помощью приборов типа КФК.

7. Решить задачи:

1) При фотоколориметрировании стандартных растворов, содержащих ионы Al³⁺, получили следующие результаты:

с, мг/л	0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
D	0,045 0,089 0,120 0,162 0,204

Оптическая плотность анализируемой пробы равна 0,097. Определить концентрацию определяемого иона в пробе природной воды. Допустимо ли такое содержание иона с точки зрения санитарно-гигиенических требований?

2) При фотоколориметрировании стандартных растворов, содержащих нитрат-ионы, получили следующие результаты:

с, мг/л	5 10 15 20 25
D	0,110 0,135 0,160 0,187 0,205

Оптическая плотность анализируемой пробы равна 0,190.

Определить концентрацию определяемого иона в пробе природной воды. Допустимо ли такое содержание иона с точки зрения санитарно-гигиенических требований?

3) При фотоколориметрировании стандартных растворов, содержащих фосфат-ионы, получили следующие результаты:

с, мг/л	2 4 8 12 15
D	0,075 0,090 0,137 0,168 0,195

Оптическая плотность анализируемой пробы равна 0,140.

4) При фотоколориметрировании стандартных растворов, содержащих ионы аммония, получили следующие результаты:

с, мг/л	0,05 0,1 0,25 0,4 0,6
D	0,07 0,11 0,117 0,120 0,125

Оптическая плотность анализируемой пробы равна 0,124.

5) При фотоколориметрировании стандартных растворов, содержащих ионы свинца, получили следующие результаты:

с, мкг/л	10 20 30 40 50
D	0,10 0,17 0,25 0,34 0,42

Оптическая плотность анализируемой пробы равна 0,30.

6) Определить концентрацию определяемого иона в пробе природной воды. Допустимо ли такое содержание иона с точки зрения санитарно-гигиенических требований?

При фотоколориметрировании стандартных растворов, содержащих ионы Fe³⁺, получили следующие результаты:

с, мг/л	0,1 0,3 0,5 0,7 1,0
D	0,047 0,072 0,10 0,140 0,180

Оптическая плотность анализируемой пробы равна 0,09.

7) При фотоколориметрировании стандартных растворов, содержащих ионы Mn²⁺, получили следующие результаты:

с, мкг/л	5 10 15 20 25
D	0,15 0,21 0,27 0,33 0,40

Оптическая плотность анализируемой пробы равна 0,09.

8) При фотоколориметрировании стандартных растворов, содержащих ионы Cr³⁺, получили следующие результаты:

с, мкг/л	0,5 0,8 1,0 1,3 1,5
D	0,03 0,045 0,05 0,057 0,065

Оптическая плотность анализируемой пробы равна 0,049.

9) В экологической лаборатории в целях исследования пробы воды из р. Дон на соответствие санитарно-гигиеническим требованиям использовался фотометрический метод (КФК-2). Проба отобрана в месте использования водного объекта для обеспечения нужд населения в районе г. Константиновска, Ростовской обл. Отобранную пробу поделили на несколько аналитических проб объемом 10 мл. Для каждого анализа производили соответствующую пробоподготовку. Исследования производились в соответствии с МВИ.

а) Для определения мутности сначала приготовили стандартные суспензии из формазина. Для этого рабочие суспензии формазина объемом 2,5; 5,0; 10,0; 20,0 мл довели до 100 см³ дистиллированной водой. При этом были получены стандартные растворы концентрацией 1, 2, 4, 8 ем/л. Стандартные суспензии поместили в кюветы длиной 100 мм и измерили их оптические плотности (с трехкратной повторяемостью) на КФК-2 при длине волны λ = 530 нм. Полученные данные свели в таблицу:

Объем суспензии фармазина, мл	2,5	5,0	10,0	20,0
Концентрация стандартного раствора, ед/л	1	2	4	8
D₁	0,01	0,02	0,03	0,075
D₂	0,01	0,025	0,04	0,075
D₃	0,005	0,02	0,035	0,07

Исследуемую пробу воды так же поместили в кювету длиной 100 мм и трехкратно замерили оптическую плотность в КФК-2. Определить мутность исследуемой пробы, если D ₁ =0,012, D ₂=0,013, D ₃ =0,012.

б) При определении массовой концентрации нитритов для построения градуировочного графика были приготовлены рабочие стандартные растворы. Для этого 1 мл СО с концентрацией 0,1 мг/мл поместили в колбу объемом 100 мл и довели до метки дистиллированной водой. При этом концентрация полученного раствора составила 0,001 мг/мл NO₃^-. Далее в колбы объемом 50 мл вносят 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10; и 15 мл рабочего раствора и доводят дистиллированной водой до 50 мл. Получаем растворы поочередно фотометрировали в КФК-2 при λ = 520 нм в кюветах длиной 50 мм.

Определить массовую концентрацию нитритов в пробе воды, если при ее фотометрировании в кювете длинной 50 мм полученная оптическая плотность равна 0,140. Соответствует ли данное значение санитарно-гигиеническим требованиям к водным объектам?

в) Для определения ионов аммония в анализируемой пробе были приготовлены стандартные растворы хлорида аммония. Для их приготовления использовался ГСО¹⁶ с концентрацией ионов аммония 1 мг/мл. Для приготовления рабочего стандартного раствора NH₄Cl (с концентрацией 0,05 мг/мл) было помещено 2,5 мл ГСО в колбу объемом 50 мл и содержимое доведено до метки дистиллированной водой. В мерные колбы вносим 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 мл рабочего раствора NH₄Cl и доводились до 50 мл. Полученные стандартные растворы фотометрировали на КФК-2 в двухкратной повторности и определяли их оптические плотности:

D₁	0,040	0,070	0,340	0,680	0,800	1,100	1,600
D₂	0,040	0,085	0,350	0,590	0,740	1,200	1,700

Определить массовую концентрацию ионов аммония в пробе воды, если при ее фотометрировании в кювете длинной 50 мм полученная оптическая плотность равна 0,060. Соответствует ли данное значение санитарно-гигиеническим требованиям к водным объектам?

10. При построении градуировочного графика для фотометрического определения ПАВ в пробе воды из водного объекта, используемого для разведения рыбы, были получены следующие данные:

Концентрации, мг/л	I₀	I_t
0	98,0	98,0
1	97,0	77,2
2	100,0	63,5
3	99,5	50,0
4	100,0	41,3
5	100,0	33,5
6	100,0	27,9
7	99,0	23,4
8	98,2	20,3
9	100,0	18,1
10	100,0	16,4

Определить концентрацию анализируемого вещества, если при его фотометрировании оптическая плотность D получилась равной 0,6. Соответствует ли полученная концентрация санитарно-гигиеническим нормам?

Дата добавления: 2022-07-02; просмотров: 42; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!