Оптические методы анализа

Оптические методы анализа основаны на взаимодействии вещества с электромагнитным излучением ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов: вещество излучение поглощает или испускает, а по интенсивности сигнала судят о концентрации. Раздел начинается с классификации методов и происхождения спектров, а дальше разбирает молекулярную абсорбционную спектроскопию (спектрофотометрию) и атомно-абсорбционный анализ.

Статьи раздела

• Спектроскопические методы анализа. Классификация и общие положения — Оптические методы анализа: диапазоны излучения (УФ, видимый, ИК), абсорбционные и эмиссионные, атомные и молекулярные методы; классификация спектроскопии по типу оптических явлений, диапазону энергии и объектам; энергетические уровни, излучательные и безызлучательные переходы, спектры поглощения и испускания, эмиссия, люминесценция, флуоресценция и фосфоресценция.
• Спектрофотометрия. Закон Бугера — Ламберта — Бера — Спектрофотометрия (молекулярно-абсорбционная спектроскопия): поглощённый, отражённый и рассеянный световой поток, светопропускание и оптическая плотность, закон Бугера — Ламберта — Бера, молярный коэффициент поглощения и чувствительность, избирательность светопоглощения — цвет поглощённого излучения и наблюдаемый цвет раствора, выбор длины волны.
• Фотометры и спектрофотометры. Погрешность фотометрических измерений — Устройство фотометрических приборов: оптическая компенсация лепестковыми диафрагмами, двухлучевая схема (источник, зеркала, линзы, светофильтры, кюветы, фотоэлементы, нуль-гальванометр), её преимущества и недостатки; способы монохроматизации; диапазон измеряемых оптических плотностей, зависимость относительной погрешности от A и оптимальное значение A ≈ 0,44; обзорные спектры; сложение погрешностей в фотометрическом анализе.
• Условия образования светопоглощающих соединений — Фотометрические реакции: аддитивность оптических плотностей, условие полного (99 %) связывания металла в светопоглощающий комплекс MRₙ и необходимый избыток реагента; влияние pH — реагенты-анионы сильных и слабых кислот (дитизон, 8-оксихинолин), реагенты-индикаторы (эриохромовый чёрный Т), ступенчатое комплексообразование на примере сульфосалицилатов железа(III).
• Атомно-абсорбционная спектроскопия — Атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС): поглощение резонансных линий свободными атомами в основном состоянии, естественная и реальная ширина линии поглощения, почему нельзя использовать сплошной источник, условия Уолша, лампа с полым катодом и процессы в ней, электротермическая и пламенная атомизация, щелевая горелка, принципиальная схема спектрометра.