Закон Бугера–Ламберта–Бера. Спектрофотометрия в растворах электролитов

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе показано, что при формальной линейной зависимости оптической плотности от концентрации А = f(C) с коэффициентом корреляции r ≈ 0.99 и более для слабых электролитов можно обнаружить сильное отклонение от закона Бугера – Ламберта – Бера экспериментально определяемого молярного коэффициента поглощения εнабл в зависимости от концентрации раствора электролита. В статье представлены экспериментальные и расчетные материалы, иллюстрирующие причины, приводящие к непостоянству молярного коэффициента поглощения εнабл ≠ const в растворах с концентрацией менее 10–3 моль/дм3. Показано, что при необходимости проведения прецизионных спектрофотометрических измерений наиболее информативной является зависимость εнабл = f(C), а не А = f(C). Впервые предложена теоретическая модель, достоверно описывающая зависимости εнабл = f(C) для электролитов различной силы, что позволит в дальнейшем более детально изучать и анализировать равновесия в растворах электролитов, используя новый метод – концентрационную спектрофотометрию.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ю. Э. Зевацкий

Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна; АО «Новбытхим»; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Email: t-star07@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург; Гатчина; Санкт-Петербург

С. С. Лысова

Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна; АО «Новбытхим»

Email: t-star07@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург; Гатчина

Т. А. Скрипникова

Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна; АО «Новбытхим»

Author for correspondence.
Email: t-star07@yandex.ru
Russian Federation, Санкт-Петербург; Гатчина

С. В. Ворона

АО «Новбытхим»; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)

Email: t-star07@yandex.ru
Russian Federation, Гатчина; Санкт-Петербург

Л. В. Мызников

АО «Новбытхим»; Институт экспериментальной медицины

Email: t-star07@yandex.ru
Russian Federation, Гатчина; Санкт-Петербург

References

  1. Mayerhöfer T.G., Pahlow S., Popp D.J. // ChemPhysChem. 2020. V. 21 (18). P. 2029. https://doi.org/10.1002/cphc.202000464
  2. Mayerhöfer T.G., Pipa A.V., Popp D.J. // Ibid. 2019. V. 20 (21). P. 2748. https://doi.org/10.1002/cphc.201900787
  3. Perkampus H.-H. Analytical Applications of UV-VIS Spectroscopy, UV-VIS Spectroscopy and Its Applications. Springer Lab Manuals. Springer, Berlin, Heidelberg, 1992. 26–80. https://doi.org/10.1007/978-3-642-77477-5_4
  4. Delgado R. Misuse of Beer – Lambert Law and other calibration curves. Royal Society of Chemistry. 2022. 9 (2). P. 1. https://doi.org/10.1098/rsos.211103
  5. Huang G., He J., Zhang X. et al. // Construction and Building Materials. 2021. V. 273 (1). P. 1. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121582
  6. Proskurnin M.A., Khabibullin V.R., Usoltseva L.O., et al. // Physics-Uspekhi. 2022. V. 65 (3). P. 270. https://doi.org/10.3367/UFNe.2021.05.038976
  7. Hartley F.R., Burgess C., Alcock R. Solution equilibria. Horwood, Chichester, 1980. P. 361.
  8. https://www.shimadzu.ru/sites/shimadzu.seg/files/SMO/brochures/UV-2600i-2700i-Brochure-C101-E169-RUS-10.21.pdf
  9. Mamouei M., Budidha K., Baishya N., et al. // Scientific Reports. 2021. V. 11 (1). P. 13734. https://doi.org/10.1038/s41598-021-92850-4
  10. Tolbin A.Yu., Pushkarev V. E., Tomilova L. G. and Zefirov N. S. // Phys.Chem.Chem.Phys. 2017. V. 19. P. 12953. https://doi.org/10.1039/C7CP01514C
  11. Perrin D.D., Dempsey B. Buffers for pH and Metal Ion Control. New York: John Wiley, 1974. https://doi.org/10.1007/978-94-009-5874-6
  12. Mutton I.M. Practical HPLC method development, 2nd edition, Chromatographia, 1998. V. 47. P. 234. https://doi.org/10.1007/BF02466588
  13. Veldkamp C.T., Koplinski C.A., et al. // Methods in Enzymology. 2016. V. 570. P. 539. https://doi.org/10.1016/bs.mie.2015.09.031
  14. Berkhout Job Herman, Ram Aswatha HN. // Indian J. of Pharmaceutical Education and Research. 2019. V. 53 (4). P. 475. https://doi.org/10.5530/ijper.53.4s.141
  15. Dohoda Deren, Tsinman Konstantin, Tsinman Oksana, et al. // J. of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2015. V. 114. P. 88. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2015.05.009
  16. Babić Sandra, Horvat Alka J.M., Pavlović Dragana Mutavdžić, Kaštelan-Macan Marija. // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2007. V. 26 (11). P. 1043. https://doi.org/10.1016/j.trac.2007.09.004
  17. Lysova S.S., Skripnikova T.A., Zevatskii Yu.E. // Russ. J. of Phys.Chem. A. 2017. V. 91 (12). P. 2362. https://doi.org/10.1134/S0036024417110139.
  18. Lysova S.S., Skripnikova T.A., Zevatskii Yu.E. // Ibid. 2018. V. 92 (5). P. 922. https://doi.org/10.1134/S0036024418050229.
  19. Skripnikova T.A., Lysova S.S., Zevatskii Yu.E. // J. of Chemical and Engineering Data. 2017. V. 62 (8). P. 2400. https://doi.org/10.1021/acs.jced.7b00308
  20. Skripnikova T.A., Lysova S.S., Zevatskii Yu.E. et al. // J. of Molecular Structure. 2018. V. 1154 (15). P. 59. doi: 10.1016/j.molstruc.2017.10.004. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2017.10.004
  21. Selitrenikov A.V., Zevatskiy Yu.E. // Russ. J. of General Chemistry. 2015. V. 85 (1). P. 7. https://doi.org/10.1134/S1070363215010028
  22. Zevatskiy Yu.E., Selitrenikov A.V. // Ibid. 2013. V. 83 (5). P. 884. https://doi.org/10.1134/S1070363213050022

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependences of optical density on concentration: 1 - completely dissociated electrolyte: A=ε±Cl; 2 - very weakly dissociated electrolyte: A=ε0Cl; 3 - weak electrolyte, where A is calculated by formula (6).

Download (45KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependences of optical density (a) and molar absorption coefficient (b) on the concentration of potassium permanganate aqueous solution (λ=525.5 nm, l=0.1 cm).

Download (107KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependences of optical density (a) and molar absorption coefficient (b) on the concentration of aqueous benzoic acid solution (λ=235.5 nm, l=1.0 cm).

Download (95KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependences of optical density (a) and molar absorption coefficient (b) on the concentration of aqueous triethylamine solution (λ=262.0 nm, l=1.0 cm).

Download (87KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependences of optical density (a) and molar absorption coefficient (b) on the concentration of aqueous phenol solution (λ=269.5 nm, l=1.0 cm).

Download (94KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences