Metode de Analiza Fotocolorimetrice

1. INTRODUCERE

Analizele chimice clasice, desi deosebit de importante, prezinta o serie de neajunsuri, care, de multe ori, le fac inaplicabile pentru urmarirea desfasurarii unor procese tehnologice. Dintre acestea mentionam timpul relative mare necesar efectuarii unei analize chimice, dificultatile legate de izolarea componentilor de analizat, in special cand acestea se gasesc in concentratii mici, utilizarea unor operatii adesea complicate, sensibilitatea relative.

Metodele fizico-chimice de analiza inlatura, in mare masura, dificultatile mentionate mai sus. Totodata, aceste metode pot fi adaptate pentru masurarea continua a concentratiei substantelor, fapt care permite folosirea lor in schemele de automatizare a proceselor tehnologice.

Orice metoda fizico-chimica da analiza se bazeaza pe masurarea unui parametru fizic, proportional cu concentratia substantei care se determina. De exemplu, in cazul substantelor colorate, concentratia este proportionala cu intensitatea culorii. Metoda fizico-chimica de analiza consta, in acest caz, in obtinerea unui compus colorat al substantei care se analizeaza si masurarea intensitatii coloratiei cu ajutorul unor dispozitive optice denumite colorimeter.

2. CLASIFICAREA METODELOR FIZICO-CHIMICE

Clasificarea metodelor fizico-chimice de analiza:

Metodele optice de analiza se bazeaza pe masurarea proprietatilor optice ale substantei. Astfel, metodele bazate pe masurarea absorbtiei luminii de catre substantele colorate se numesc colorimetrice. Cele care urmaresc absorbtia luminii de catre corpurile necolorate aflate in suspensie se numesc turbidimetrice. Metodele nefelometrice urmaresc dispersia luminii de catre particulele care se precipita, suspendate in solutie, lucrandu-se cu precipitat colorat sau necolorat.

Metodele electrochimice de analiza se bazeaza pe anumite proprietati alectrochimice ale sistemelor care se analizeaza. Mai raspandite sunt electrogravimetria, conductometria, potentiometria, polarografia.

Metodele cromatografice de analiza se bazeaza pe fenomenul de absorbtiei substantelor dizolvate de anumiti adsorbanti sau pe acela al schimbului ionic dintre acestia.

Metodele termice se bazeaza pe schimbarile care se petrec in substanta supusa analizei sub influenta energiei termice.

3. METODA COLORIMETRICA

Dintre toate metodele optice, colorimetria este cea mai raspandita in practica analitica.

Principiul metodei

Cu ajutorul unor reactii chimice se trece substanta care se analizeaza intr-un compus colorat. Se compara intensitatea culorii obtinute cu aceea a unei solutii care contine acelasi compus colorat de concentratie perfect cunoscuta.

Reactiile folosite in colorimetrie trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

1. Culoarea care apare in urma reactiei chimice trebuie sa fie specifica substantei care se determina.

2. Culoarea solutiei nu trebuie sa varieze in timp si nici in sa depinda de variatii mici ale ph-ului, ale temperaturii si concentratiei reactivilor folositi.

3. Reactia trebuie sa fie foarte sensibila, adica variatia culorii solutiei sa fie sesizata chiar incazul cantitatilor foarte mici din substanta care se analizeaza.

Metodele folosite in colorimetrie sunt urmatoarele:

- metode vizuale: variatia intensitatii culorii se aprecieaza visual;

- metode fotocolorimetrice: variatia intensitatii culorii se masoara cu ajutorul celulelor fotoelectice. Concentratia probei este indicate direct de acul unui instrument de masura.

4. METODE FOTOCOLORIMETRICE

Metodele fotocolorimetrice se bazeaza pe transformarea fluxului luminos in energie electrica prin intermediul celulelor fotoelectrice, care inlocuiesc astfel ochiul omenesc.

Fotocolorimetrele sunt de doua tipuri:

- cu actiune directa – cu o celula fotoelectrica;

- diferentiale – cu doua cellule fotoelectrice.

Principiul folosirii fotocolorimetrelor cu actiune directa este urmatorul: fluxul luminos cu intensitatea I0 este trimis printr-o cuva sau printr-o eprubeta care contine solutia de analizat. Fluxul cu intensitatea I, care a reusit sa treaca prin cuva fara sa fie absorbit, cade pe o celula fotoelectrica. Celula fotoelectrica transforma energia luminoasa in energie electrica, care se masoara cu un galvanometru sensibil.

Dupa cum a aratat A. G. Stoletov energia electica care ia nastere in celula fotoelectrica este direct proportionala cu intensitatea energiei luminoase.