78 000

2 198 НЮ 182 000

3 91 ООО 107 000

4 — 190 000

5 — 445 000

ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА

При прохождении света через молекулярные растворы, пленки и другие однородные среды интенсивность прошедшего света J всегда меньше интенсивности падающего света J0, вследствие некоторого поглощения света в этой среде. Согласно закону Ламберта—Бэра, в данном слое однородной среды отношение Л.It, определяется только числом поглощающих частиц или молекул

J/J0 = e~'C', (III. 6)

где /—толщина слоя, с—молярная концентрация растворенного вещества и а—молярный коэффициент поглощения вещества. Величина г не зависит от концентрации, по изменяется, с длиной волны, температурой и природой растворителя. При выражении закона Ламберта—Бэра через десятичные логарифмы величина е10 называется коэффициентом экстинции или погашения (г10 - 0,434s).

В окрашенных растворах поглощение измеряют, пользуясь колориметрами с визуальным (рис. 19) или фотоэлектрическим отсчетом. В колориметре Дюбоска (рис. 19) свет от зеркала М проходит в осевом

58

т

направлении через стаканчики А . и В, содержащие испытуемый Сх и сравнительный С\ растворы, после чего оба пучка света сравниваются при помощи окуляра /:. Толщина поглощающего слоя изменяется при помощи отсчетов на лимбах I или /'. Из (III. 6) видно, что в растворах одного и того же вещества (когда г одинаково) при равной освещенности полей в Е, т. е. при равной относительной интенсивности проходя(III. 7)

щего света .//./о, =Cih, откуда

С, = Ci

На основании формул (III. 6) и (III. 7) производится колориметрическое определение концентрации растворов окрашенных веществ.

Измерения величины ЛJ0 в монохроматическом свете при различных длинах волн X и одинаковой концентрации раствора с и толщине слоя / позволяют выразить зависимость коэффициента г от X в виде спектральных кривых поглощения, характерных для каждого вещества. В качестве примера на рис. 20 приведены спектры поглощения хлорофиллов а и в

в интервале длин волн от 400 до 700 ми,, ясно указывающие на различия этих веществ. Спектры поглощения измеряют на фотоэлектрическом спектрофотометре (например, на отечественном приборе СФ-4), или на спектрографе с последующим микрофотометрированием. В зависимости от примененных длин волн различают оптические, ультрафиолетовые или инфракрасные спектры поглощения (стр. 61).

59

i

Справедливость закона Ламберта -Бэра, однако, ограничена определенной областью концентраций в разбавленных растворах; при более высоких концентрациях значения s могут изменяться. В концентрированных растворах отклонения от закона Ламберта — Бэра обусловливаются изменением ассоциации или химического состояния вещества (например, вследствие гидролиза) при изменении концентрации. В коллоидных растворах часть света теряется в результате как истинного поглощения, так и рэлсевского

т

A. Mjk

Рис. 20. Спектры поглощения хлорофил-лов awe

рассеяния, что должно учитываться при измерениях. Окраска коллоидных растворов вообще зависит от степени дисперсности. В высокоднсперспых системах с непроводящими частицами (золи SiO» и др.) агрегация не изменяет поглощения, но в золях с проводящими частицами, по мере уменьшения степени дисперсности максимум поглощения смещается в сторону длшиых воли; поэтому при агрегации частиц золота цвет золя изменяется от красного к синему и, напротив, в золях серебра при повышении степени дисперсности окраска золя переходит от синей к красной и затем к желтой.

В растворах макромолекул и белков окраска зависит, прежде всего, от истинного поглощения, максимумы которого, однако, часто расположены вне видимой области спектра. Поэтому растворы, кажущиеся бесцветными в видимых лучах, могут обладать сильным поглощением в ультрафиолетовой или инфракрасной областях спектра.

Ультрафиолетовые спектры поглощения' определяются возбуждением электронных уровней атомов и молекул и обладают максимумами, положение которых характерно для определенных атомных группировок, сопряженных двойных связей и др. В белках ультрафио