Фотоэлектроколориметрия: принцип метода, применение. 
Методика определения концентрации вещества с помощью фотоэлектроколориместра

Фотоэлектроколориметрический метод определения концентрации веществ в растворе очень широко применяется в клинической лабораторной диагностике. Например, количественное определение белка в моче, определение концентрации гемоглобина в крови и т. д. В основе фотоэлектроколориместра лежит закон поглощения света веществом. КФК-2 колориметр фотоэлектрический концентрационный предназначен для измерения коэффициентов пропускания и оптической плотности жидких растворов и твердых тел, а также определения концентрации веществ в растворах методом построения градировочных графиков, в отдельных участках диапазона длин волн (315 — 980 нм), выделяемых светофильтрами. Колориметр позволяет также производить измерения коэффициентов пропускания рассеивающих взвесей, эмульсий и коллоидных растворов в проходящем свете.

Коэффициент пропускания — отношение интенсивности света, прошедшего слой вещества толщиной L к интенсивности входящего в среду света.

t = IL/I0.

Оптическая плотность вещества равна.

D = ln1/t = lnI0/t = xcL.

где х — монохроматический натуральный показатель поглощения, с — концентрация раствора.

Принцип работы КФК-2:

Световой поток от источника света (1), конденсатором (2) через светофильтр (3) направляется на кювету с исследуемым раствором (4).

Рис. 24.

Световой поток, прошедший через кювету с раствором, преобразуется в эл. сигнал с помощью фотоприемников (5).

В качестве фотоприемников используют:

• 1) Фотодиод ФД-24 К для работы в спектральном диапазоне от 590 до 980 нм.
• 2) Фотоэлемент Ф-26 для работы в спектральном диапазоне от 315 до 540 нм.

Полученный электрический сигнал подается на усилитель постоянного тока и затем на измерительный прибор, показания которого пропорциональны световому, проходящему через исследуемый раствор.

Определение концентрации вещества в растворе:

Для определения концентрации вещества в растворе следует соблюдать следующую последовательность в работе.

1) Выбор светофильтра.

Наличие в колориметре узла светофильтров и набора кювет позволяет подобрать такое их сочетание, при котором погрешность в определении концентрации будет наименьшей. Для выбора светофильтра необходимо налить раствор в кювету и определить оптическую плотность всех светофильтров. По полученным данным построить кривую, откладывая по горизонтальной оси длины волн, соответствующие максимальному коэффициенту пропускания светофильтров, а по вертикальной оси — соответствующие значения оптической плотности раствора. Отметить тот участок кривой, для которого выполняются следующие условия:

• 1. Оптическая плотность имеет максимальную величину.
• 2. Ход кривой примерно параллелен горизонтальной оси, т. е. оптическая плотность мало зависит от длины волны.

Если эти условия выполняются для нескольких светофильтров, то выбрать из них тот, для которого чувствительность колориметра выше.

2) Выбор кювет Предварительный выбор кювет проводится визуально, соответственно интенсивности окраски раствора. Если раствор интенсивно окрашен, следует пользоваться кюветами с малой рабочей шириной. В случае окрашенных растворов рекомендуется работать с кюветами большей рабочей ширины.

• 3) Построение градировочной кривой для данного вещества
• а) Измерить оптические плотности всех растворов, концентрации которых вам известны, на выбранной длине волны
• б) Построить градировочную кривую, откладывая по горизонтальной оси известные концентрации, а по вертикальной — соответствующие им значения оптической плотности.
• 4) Определение концентрации вещества в растворе.
• а) Налить раствор неизвестной концентрации в ту же кювету, для которой построена градировочная кривая и, включив тот же светофильтр, определить оптическую плотность раствора.
• б) По градировочной кривой найти концентрацию, соответствующую измеренному значению оптической плотности.