Концентрационная колориметрия — это метод количественного анализа, в котором концентрацию вещества определяют по интенсивности окраски его раствора: чем выше концентрация окрашенного соединения, тем сильнее раствор поглощает свет.
Колориметрический метод является одним из возможных способов для количественного определения присутствия различных веществ в растворах. Речь идет о тех веществах, которые способны давать окрашенные растворы или в результате той или иной реакции превращаться в окрашенные соединения непосредственно в растворе.
Основой колориметрического метода определения служит фотометрическое сравнение густоты окраски изучаемого раствора, который исследуется в пропущенном свете, с окраской нормального раствора, где красящее вещество присутствует в заранее известных количествах.
Этот принцип заложен в работе колориметра – специального аппарата, предназначенного для измерения цвета, оптической плотности, а также светопропускания растворов. Кроме того, такой прибор способен проводить сравнения интенсивности окраски того или иного раствора с необходимым стандартом.
Два слоя раствора должны быть доведены до равенства светопоглощения. Например, при постоянной толщине слоя можно добавлять в один из них бесцветный растворитель, пока окраска и сила пропущенного света не совпадут. В этом случае расчет соотношения концентрации нормального и изучаемого растворов нужно производить по прибавленному растворителю. Можно также удлинять какой-либо слой жидкости до полного уравнивания показателя поглощения света. Тогда соотношение концентраций должно рассчитываться по обратному соотношению высот слоев.
Метод колориметрии, как и сам колориметр, нашли широкое применение в химической и медицинской промышленности, а современные приборы позволяют сохранять и передавать результаты измерений.
Закон Бугера — Ламберта — Бера
Основа метода — закон Бугера — Ламберта — Бера: оптическая плотность раствора A пропорциональна концентрации вещества c и толщине поглощающего слоя l: A = ε·l·c, где ε — коэффициент поглощения. Зная оптическую плотность и построив градуировочную зависимость, находят концентрацию.
Визуальная и фотоэлектрическая колориметрия
В визуальной колориметрии окраску пробы сравнивают со стандартом на глаз, как описано выше. В фотоэлектрической колориметрии оптическую плотность измеряет прибор, поэтому результат точнее и не зависит от оператора. Для этого применяют колориметры, фотометры и спектрофотометры.