Количественные законы абсорбционного метода
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Основные положения и законы абсорбции излучения справедливы для всех областей спектра - от рентгеновского до радиоизлучения. Количественно поглощение излучения системой описывается законами Бугера - Ламберта - Бера и аддитивности.

 

 Закон Бугера - Ламберта - Бера

При прохождении излучения через раствор светопоглощающего вещества поток излучения ослабляется тем сильнее, чем больше энергии поглощают частицы данного вещества. Понижение интенсивности зависит от концентрации поглощающего вещества и длины пути, проходимого потоком. Эта зависимость выражается законом Бугера - Ламберта - Бера.

Чтобы учесть потери света, прошедшего через раствор, на отражение и рассеяние, сравнивают интенсивности света, прошедшего через исследуемый раствор и растворитель.

При одинаковой толщине слоя в кюветах из одного материала, содержащих один и тот же растворитель, потери на отражение и рассеяние света будут примерно одинаковы у обоих пучков света, и уменьшение интенсивности будет зависеть от концентрации вещества.

Отношение интенсивностей падающего и выходящего потоков света называют пропусканием или коэффициентом пропускания:

Т =     (9)                                      

где Io - интенсивность падающего потока света, I - интенсивность потока света, прошедшего через раствор.

Пропускание выражают в процентах. Для абсолютно прозрачных растворов Т = 100 %,    для абсолютно непрозрачных Т= 0.

 

Взятый с обратным знаком логарифм Т называют оптической плотностью А:

А = - lg T = - lg   = lg        (9)             

Для абсолютно прозрачного раствора А = 0, для абсолютно непрозрачного - А ® ¥.

 

Уменьшение интенсивности излучения при прохождении его через раствор подчиняется закону Бугера - Ламберта - Бера:

 = 10 - elc                                (10)

или

I = Io · 10 - elc                  (11)

или

- lg T = A = e l С                  (12)

 

где e - молярный коэффициент поглощения, l - толщина поглощающего слоя, см; С - концентрация раствора, моль / л.

Физический смысл молярного коэффициента поглощения становится ясен, если принять l = 1 см, С = 1 моль / л, тогда А = e.

Следовательно, молярный коэффициент поглощения равен оптической плотности одномолярного раствора с толщиной слоя 1см. Молярный коэффициент поглощения - индивидуальная характеристика вещества, он зависит от природы вещества и длины волны и не зависит от концентрации и длины кюветы. Значение e отражает способность вещества поглощать свет. Эта способность не безгранична и определяется строением молекулы.

В литературе часто встречаются различные названия и обозначения одних и тех же величин. В таблице указаны некоторые термины, используемые наряду с приведенными выше.

Основные величины, используемые в абсорбционной спектроскопии

Величины и обозначения Определение Размерность Иное название и обозначение
Пропускание Т I / Io безразмерна Прозрачность Т
Оптическая плотность А lg Io / I безразмерна Поглощение Д, Экстинкция Е
Коэффициент поглощения а, k A / l С зависит от размерности С и l Коэффициент экстинкции k
Молярный коэффициент поглощения e А / l С л / cм·моль Молярный  коэффициент  экстинкции
Толщина слоя (длина кюветы) l - см в, d

Дата: 2018-12-21, просмотров: 286.