REERAT CHIMIE: DETERMINAREA CUPRULUI DIN ALAMA

label Referate autorenew 2025-09-29, 16:56 history_edu Gabriela
Capitolul INotiuni generale privind metodele optice de analiza Aceste metode au la baza utilizarea proprietatilor optice ale substantelor de analizat si interactiunea energiei radiante cu materia.Ele se pot grupa in:- metode de absorbtie care cuprind: colorimetria si spectrofotometria, (definite ca metode bazate pe masurarea cantitatii de lumina absorbita de catre particolele unei suspensii), nefelometria (metoda bazata pe masurarea cantitatii de lumina difuzata de catre particulele unei suspensii ).Ca tehnica de executare metodele de absorbtie pot fi subiective si obievtive.1. Spectrometia: analiza spectrala de emisie ce masoara lungimea de unda si intesitatea radiatiei emise de atomii substantelor aduse in stare de vapori cand sunt excitati cu o energie din exterior2. Fotometria: in flacara la fel pentru excitarea atomilor se utilizeaza o energie mai mica a unei flacari 3. Fotoluminiscenta: bazata pe masurarea intensitatii luminii emisa de o substanta sub influenta energiei radiante incidente4. Spectrografie Raman: efectul raman consta in aceea ca lumina monocromatica difuzata de un mediu transparent contine pe langa frecventa luminii incidente si o serii de lumini cu recvente mai mici ( linii Stokes ) precum si o serie de liniii foarte slabe cu frecvente mai mari, dispuse simetric de primele linii anti-Stokes. Spectrul ramun este characteristic molecolelor substantei care produce difuzia5. Alte metode: a) Refactrometia bazata pe masurarea indecilui de refractie al substantei b) Polarometria bazata pe studiul rotirii planului de polorizare ( numai pentru substante optic active ) c) Interferometria bazata pe masurarea indecilui de refractie, prin suprapunerea a doua fascicole de lumina monocromatica, provenind de la aceeasi sursa.Capitolul IIColorimetria2.1 GeneralitatiMetoda colorimetrica consta in compararea intensitatii culorii solutiei de analizat cu o solutie etalon de o anumita concentratie. Masoara deci, absortia luminii la trecerea prin solutii colorate prin compararea cu solutii de concentratii cunoscute. Ea se aplica in special pentru determinarea cantitatiilor mici de substanta si de multe ori nu este necesar sa se separe in prealabil substanta de analizat.In metodele subiective comparatia se face vizual, deci rezultatele pot fi cu erori legate in primul rand de sensibilitatea ochiului observatorului la aprecierea intensitatilor si a nuantelor culorilor.In practica analitica adeseori se intalnesc solutii colorate, care isi datoresc culoare prezentei componentilor colorati ( ioni, molecule, etc ) in unele cazuri coloratia apare in urma dizolvarii substantei de analizat, care contine un ion molecula cu o coloratie caracteristica ( lucru ce se observa de exemplu da disolvarea aliajelor, care contin crom, nichel, cobalt, cupru, si altele ). In alte cazuri colorarea substantei ( incolore sau slab colorate ) apare in urma daugarii unor reactivi speciali, care produc un effect colorat (de exemplu la adaugarea rodanurei de potasiu, intr-o solutie de fier trivalent, apare o coloratie rosie ca sangele iar la adaugarea acidului sulfosalicilic in solutie amoniacala, apare o coloratie galbena ; prin adaugarea dimetilglioximei, intr-o solutie de fier bivalent, in prezenta acidului tartric si a amoniului se formeaza o coloratie rosie, prin adaugarea aluminonei sare amoniacala a acidului aurii ntricarbonic, intr-o solutie care contine aluminiu in trezenta amoniacului si carbonatului de amoniu, se formeaza un lac de culoare rosie aprinsa ). Determinarea concentratiei ( continutul )intr-un element oarecare din materialul de analiazat devine posibila masurand cantitatea de lumina absorbita de solutia colorata ( reala si coloidala ) sau de suspensie alba, sau masurand cantitatea de lumina dispersata de particolele de suspensie.2.2 Legi care stau la baza colorimetriei2.2.1 Legea fundamentala a colorimetrieiDaca un fascicol luminos al carei intensitate este I0 cade pe o cuveta cu solutie, o parte din acesta lumina cu intensitatea Ir se va reflecta de pe suprafata cuvetei o alta parte cu intensitatea I va fi absorbita de solutie si o parte cu intensitatea It va trece prin cuveta. Energia radianta incidenta este micsorata. Intre aceste marimi exista uramatoarea relatie:I0 = Ia + Ir + ItDeoarece in practica, pentru o serie de analize, se foloseste aceeasi cuveta cu intensitatea luminii reflectate, va fi constanta si mica si ea poate fi neglijata. Din aceasta cauza ecuatia de mai sus poate fi simplificata in modul urmator:I0 = Ia + ItPrin masuratorile directe se poate determina intensitatea luminii incidente I0 si intensitatea care trece prin corpt It. Valoarea Ia poate fi obtinuta din diferenta dintre marimile I0 si It ; ea nu poate di masurata direct Ia = I0 - ItAbsortia luminii consta in aceea ca raza trecuta prin mediu cercetat isi micsoreaza intensitatea, fara a-si shimba lungimea de unda.2.2.2 Legea lui P. Bouguer, I. Lambert, A. BeerPe baza unu numar mare de experiente au format o lege care stabileste: straturile de substanta de aceeasi grosime in conditiile identice, absorb intotdeauna aceeasi cantitate de lumina incidenta sau cantitatea de lumina absorbita de straturi de aceeasi grosime dintr-o substanta este proportionala cu intensitatea luminii incedente Pentru lamurire, se presupune ca lumina, a carei intensitate I0 reprezinta 100 unitati conventionale, trece printr-un mediu optic omogen ( solutie ) cu grosimea de 1cm ; datorita fenomeniului de absortie pierde 1/2 din I0 scazand la I1 ( raportul I1/I2 = I se numeste factor de transmisie ) Lumina cu I1 = 50 unitati conventionale trecand prin al doilea strat cu aceeasi grosime 1cm iar pierde din nou 1/2 ramanad I2 = 25 unitati conventionale de lumina, strabatand straturile de grosimi de 3, 4, 5, cm intensitatea I0 scade la I3, I4, etc. Rreprezetand graphic pe acsa absciselor grosimile straturilor, iar pe axa ordonatelor intensitatea luminii transmise prin corp se obtine o curba radata. Matematic lund ca baza sistemul zecimal de logaritmi, aceasta dependenta se exprima prin ecuatia:log I0/It = Kb sau It = I0 10-Kb sau log P0/P = KbFig.1 Dependenta existentei de concentratieIn figura 1 sunt reprezentate curbele dependentei extinctiei de concetratie pentru complecsii care nu se supun legii fundamentale a colorimetriei. Precum se vede in graphic atat pentru o curba, cat si pentru cealalta, in domeniul concetratiilor mici exista o proportionalitate directa, iar in domeniul concetratiilor mari se observa abateri importante.P0 = puterea energiai radiante incidente P = puterea energiei radiante emergente In care: It = intensitatea * fluxului luminos dupa trecerea prin solutie ( emergent )I0 = intensitatea fluxului luminos incident K = coefficient de extinctie, depinde de lugimea de unda, de natura substantei si de temperatura b = grosimea stratuluiEcuatia este valabila pentru lumina cu lungimea de unda determinate ; in medii transparente, incolore este foarte mic si produsul Kb este aproape egal cu 0. Prin urmare pentru valori destul de mici ale lui K intensitatea luminii transmise este aproape egala cu intensitatea luminii incidente.Din legea analizata rezulta ca:- raportul dintre intensitatea luminei care trece prin stratul solutiei si intensitatea luminii incidente nu depinde de intensitatea absoluta a luminii incidente ; - cand grosimea stratului de solutie se mareste in progresie aritmetica, intensitatea luminii care trece prin aceasta descrestere in progrese geometrica.Pentru a avea reprezentarea clara a valorii numerice a coeficientului K se presupune ca intensitatea luminii dupa ce a trecut prin stratul de solutie sa micsorat de 10 ori, adica It/I0 = 1/10. Stiinduse ca log I0/It = A in care A= absorbanta sau densitatea optica, iar absorbtivitatea a = A/b c se obtine: log I0/It = a b c. k= 1/b Prin urmare, coeficientul de extinctie este egal numeric cu valoarea inverse a grosimii stratului de solutie ( masurat de obicei masurat in cm ) care micsoreaza de 10 ori intensitatea luminii ce a trecut prin el. Astfel, capacitatea de absortie a carei solutii poate fi caracterizata in lungime prin valoarea coeficientului K. Coeficientul de extinctie K depinde de natura substantei dizolvate si lungimea de unda a luminii incidente. Prin urmare, legea absorbtiei luminii a lui Bouguer -; Lambert este valabila numai pentru lumina monocromatica adica penreu o lumina de o anumita lungime de unda. Daca se dizolva o substanta colorata intr-un solvent transparent ( in domeniul radiatiil vizibile ), solutia va absorbi din radiatiile vizibile. Radiatiile acestor regiuni ale spectrului pentru care K al solutiei este sufficient de mare vor fi vizibil absorbite, iar la alte lungimi de unda intensitatea radiatiilor transmise va fi aproape egala cu cea a radiiatilor incidente (K mic). Ca urmare solutia apare colorata Studiind absorbtia luminii de catre solutii, Beer a stabilit ca, coeficientul de extinctie K este proportional cu concentratia substantei absorbante, adica:K = C in care:C este concentratia substantei.