Общая характеристика фотометрических реакций

Фотометрические реакции - это реакции, которые основаны на получении окрашенного соединения с последующим определением оптической плотности. Фотометрические реакции положены в основу фотометрических методов анализа.

Одной из главных задач, которые могут быть решены с помощью фотометрических методов, является определение концентрации вещества в растворе.

Любое фотометрическое определение состоит из двух этапов:

1) приготовление раствора для фотометрирования (переведение анализируемой пробы в раствор и собственно проведение фотометрической реакции;

2) измерение величины поглощения испытуемого раствора (фотометрирование) [9].

По окраске растворов окрашенных веществ можно определять концентрацию того или иного компонента или визуально, или при помощи фотоэлементов - приборов, превращающих световую энергию в электрическую. В соответствии с этим различают фотометрический визуальный метод анализа, называемый часто колориметрическим, и метод анализа с применением фотоэлементов - собственно фотометрический метод анализа. Фотометрический метод является объективным методом, поскольку результаты его не зависят от способностей наблюдателя, в отличие от результатов колориметрического - субъективного метода. Оба метода основаны на пропорциональной зависимости между светопоглощением и концентрацией поглощающего вещества [18].

Очень редко фотометрирование проводят сразу же после переведения анализируемой пробы в раствор, так как величина поглощения в этом случае бывает очень незначительна и невозможно определять малые количества вещества. Поэтому на практике определяемый компонент обычно переводят в соединение, обладающее значительным поглощением, и стремятся использовать аппаратуру, которая дает возможность производить измерения в области его максимума поглощения. Чаще всего определяемый элемент переводят в комплексное соединение с различными органическими реагентами.

При выборе реагента для определения какого-либо элемента следует учитывать прежде всего его селективность, а также чувствительность определения, которая может быть при этом достигнута. Селективность реагента в фотометрическом методе определяется в первую очередь возможностью найти область спектра, в которой поглощает испытуемое соединение, свободную от наложения поглощения посторонних компонентов, присутствующих в растворе. Кроме того, следует стремиться подобрать специфические условия проведения реакции, в которых образуется комплексное соединение только определяемого элемента. Оптимальные условия определения требуют полного связывания определяемого элемента в комплекс.

Оптимальные условия образования комплексного соединения будут зависеть не только от избытка реагента, но также от рН раствора, особенно в том случае, когда используемый реагент является слабой кислотой. В тех случаях, когда комплексное соединение отличается малой прочностью, для сдвига равновесия в сторону более полного образования комплексного соединения используют органические растворители: спирт, ацетон, или экстрагируют его в слой органического растворителя, несмешивающегося с водой (экстракционно-фотометрический метод). Кроме того, поглощение самого органического реагента очень часто меняется с изменением кислотности раствора, что следует учитывать при выборе оптимальной длины волны для измерения поглощения комплекса [9].

По окраске растворов окрашенных веществ можно определять концентрацию того или иного компонента или визуально, или при помощи фотоэлементов - приборов, превращающих световую энергию в электрическую. В соответствии с этим различают фотометрический визуальный метод анализа, называемый часто колориметрическим, и метод анализа с применением фотоэлементов - собственно фотометрический метод анализа. Фотометрический метод является объективным методом, поскольку результаты его не зависят от способностей наблюдателя, в отличие от результатов колориметрического - субъективного метода. Оба метода основаны на пропорциональной зависимости между светопоглощением и концентрацией поглощающего вещества.

Поглощение в видимой областях спектра связано в основном с возбуждением электронов. Факторами, обусловливающими поглощение света исследуемыми веществами, является наличие в их молекулах так называемых хромофоров. Хромофоры - ненасыщенные группы атомов, обуславливающие цвет химического соединения. В то же время хромофоры поглощают электромагнитное излучение независимо от наличия окраски [15, 18].

Растворитель не должен поглощать свет в той области спектра, что и исследуемое вещество. Характер спектра может изменяться в различных растворителях, а также при изменении рН среды.

Каждая функциональная группа в молекуле вещества характеризуется поглощением света в определенной области спектра, что и используется для целей идентификации и количественного определения вещества в лекарственном средстве [15].

Метод абсорбционной спектрофотометрии в видимой области спектра включен в ГФ XI и МФ III, а также в последние издания фармакопеи почти всех стран для определения подлинности, чистоты и количественного определения вещества в ЛС [5, 11].