IV.1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ МЕТОДА

Начало применения колориметрии в химическом анализе относится к середине XIX века. Еще в 1838 году Лампадиус устанавливал содержание железа и никеля в кобальтовой руде, сравнивая окраску соответствующих фильтратов с окраской растворов с известным содержанием металлов. Все растворы он помещал в одинаковые цилиндрические сосуды. В 1845 году Гейне использовал похожую методику для определения содержания брома в минеральной воде. Бромид-ион окисляли до свободного брома хлорной водой и извлекали в слой эфира. Интенсивность красновато-коричневой окраски эфирных слоев над исследуемым раствором сравнивали с интенсивностью приготовленных таким же образом растворов с известным содержанием брома. В следующем году Жакелен разработал метод определения меди, основанный на сравнении интенсивностей окраски растворов медно-аммиачных комплексов. В 1852 году Герапат предложил методику колориметрического определения железа с применением роданидов. Сравнивая окраску растворов, Герапат помещал позади пробирки экран из белой бумаги. Колориметрию использовали в этот период главным образом для определения роданидов железа, хромовой кислоты, медноаммиачных комплексов и некоторых других солей, водные растворы которых имеют достаточно интенсивную окраску. Вершиной развития колориметрии стало создание в 1870 году Дюбоском погружного колориметра. Свет в нем проходил через погружаемые в растворы стеклянные стержни и попадал на круглую стеклянную пластинку. Одна половина ее освещалась световым потоком, проходящим через исследуемый раствор, другая - через раствор сравнения. Уравнивания интенсивности окраски обеих половин добивались изменением глубины погружения стержней.

Во всех колориметрических методиках определение концентрации основывалось на уравнивании интенсивностей окраски двух растворов. Однако к этому времени Бугером и Ламбертом уже была установлена зависимость между интенсивностями падающего и проходящего световых потоков и толщиной поглощающего слоя цветного стекла. Много позднее, в 1852 году, Бер обратил внимание на то, что закон Бугера - Ламберта справедлив и для растворов и что в некоторых случаях концентрация играет ту же роль, что и толщина поглощающего слоя. Объединенный закон Бугера - Ламберта - Бера и послужил основой метода анализа, получившего название фотометрия. Первыми применили абсорбционную спектроскопию для количественного анализа И. Бар и Р. Бунзен. Они проецировали спектры растворов сравнения и исследуемого раствора один под другим и разбавляли исследуемый раствор до тех пор, пока интенсивность прошедшего через него светового потока не становилась такой же, как у раствора сравнения. Однако этот метод оказался довольно трудоемким. То, что целесообразнее изменять интенсивность света, а не концентрацию, первыми установили Гови и Фирордт в 1860 году. Гови проецировал два источника света на экран и варьировал интенсивность светового потока, меняя расстояние от источника до спектроскопа.

Основателем фотометрии в ее сегодняшнем варианте был Фирордт. В его приборе стеклянная кювета наполовину заполнялась анализируемым раствором и помещалась перед щелью, разделенной перегородкой на верхнюю и нижнюю половины. Ширину каждой половины щели можно было регулировать микрометрическим винтом. Источником света служила керосиновая лампа. Часть светового потока проходила через раствор и нижнюю щель, а часть - выше раствора через верхнюю щель. Затем световой поток попадал в спектроскоп. Интенсивность нижнего светового потока была слабее, но, прикрывая верхнюю щель, можно было уравнять интенсивности световых потоков. Микрометрический винт был градуирован от нуля до ста, и по нему можно было сразу определить пропускание раствора.

Фотоэлементы для измерения и уравнивания интенсивностей световых потоков стали применять лишь с начала XX века. В 1911 году Берг выпустил один из приборов этого типа с селеновыми фотоэлементами, однако широкое применение такие приборы получили лишь после 1925 года.

Колориметрия и спектрофотометрия исторически развивались независимо друг от друга как самостоятельные методы анализа. Однако сейчас это различие сохранилось лишь в способе выделения рабочего диапазона длин волн. В колориметрии для этих целей используют светофильтры, в фотометрии - монохроматоры.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: