Индикаторы оксидиметрии. 9 страница

ν''= 0 → ν' = 3. Время жизни возбужденного состояния очень мало (для органиче­ских веществ — около 10^-9—10^-8 с), возбужденная частица очень быстро теряет поглощенную энергию. Эта потеря может происходить по-разному. Во-первых, возбужденная частица может одномоментно излучить всю поглощенную энергию в виде светового кванта и снова вернуться в основное состояние. Произойдет резонансное излучение с той же длиной волны, которая соответствовала поглощенному кванту. Во-вторых, может произойти безызлучательная потеря части погло­щенной энергии, например, за счет теплового обмена при столкновении с другими частицами. При этом частица перейдет из возбужденного коле­бательного состояния с колебательным квантовым числом ν'≠ 0 на низ­ший колебательный уровень v'= 0 электронного состояния Е_l, т.е. про­изойдет безызлучательный переход

ν'≠ 0 → ν' = 0.

В схеме на рис.— это переход

ν' = 3 → ν' = 0,

обозначенный волнистой линией со стрелкой, направленной вниз. Затем происходит потеря энергии E_lm= hν_lm, где ν_lm — частота лю­минесценции, с излучательным переходом с колебательного уровня v' = 0 на колебательный уровень v'' = 0. Это излучение и есть излучение люми­несценции; в рассматриваемом случае — флуоресценции. В общем случае систему энергетических переходов, приводящих к возникновению люминесценции (флуоресценции), можно описать сле­дующим образом:

ν''= 0 → ν' = n (n= 1; 2; 3; …); возбуждение, E_abs= hν_abs,

ν' = n → ν' = 0; безызлучательный переход,

ν'= 0 → ν'' = 0; люминесценция,

E_lm= hν_lm.

Очевидно, что энергия люминесценцииE_lm меньше энергииE_abs по­глощенного излучения:

E_lm= hν_lm < E_abs= hν_abs. Следовательно, частота люминесценции ν_lm меньше частоты погло­щенного света ν_abs, тогда как длина волны люминесцентного излучения λ_lm напротив, больше длины волны поглощенного излучения λ_abs:

ν_lm < ν_abs; λ_lm > λ_abs,

поскольку, как известно, λ=c/ν, где с — скорость света. Вышеприведенные неравенства известны как правило Стокса—Левшина: частота флуоресцентного излучения меньше частоты поглощенного (возбуждающего) излучения, а длина волны флуоресцентного излучения больше длины волны поглощенного излучения. Отсюда следует, что вещества, поглощающие УФ излучение, могут люминесцировать (флуоресцировать) в видимой области спектра. Правило Стокса—Левшина не является совершенно абсолютным; известны отступления от него (в так называемой «антистоксовой» области).Некоторые характеристики люминесценции (флуоресценции). Рассмотрим основные характеристики флуоресценции. Спектр флуоресценции - распределение интенсивности I_lm излуче­ния флуоресценции по длинам волн или частотам:

I_lm =f( ν ) или I_lm = φ(λ). Часто спектр люминесценции представляют в координатахI_lm/ ν — частота ν. Спектры флуоресценции ве­ществ связаны с их спектрами по­глощения и подчиняются опреде­ленным закономерностям. Рассмот­рим кратко эти закономерности. Закон Cmокса—Ломмеля: спектр флуоресценции всегда смещен в сторону более длинных волн по сравнению со спектром поглощения того же вещества (рис.).

Заштрихованная область на рис. соответствует антисток­совой области, в которой наруша­ется правило Стокса—Левшина.

Если по оси абсцисс отклады­вать частоту ν, а не длину волны λ, по осям ординат — молярный коэффициент погашения (для спектра поглощения) и отношение I_lm/ ν (для спектра флуоресценции), то имеет силу правило зеркальной симметрии В.Л. Левшина: спектры поглощения и флуоресценции приблизительно зеркально симметричны относительно прямой, проходящей перпендику­лярно к оси частот через точку пересечения обоих спектров, если они представлены в шкале частот.

Правило В.Л. Левшина не является абсолютным. Оно выполняется для молекул тех веществ, у которых одинакова структура колебательных подуровней основного и возбужденного электронного состояний. Расстояние между положениями максимумов в спектре поглощения и в спектре флуоресценции называют стоксовым смещением (см. рис.). Различные флуоресцирующие вещества характеризуются неодина­ковым стоксовым смещением, поскольку имеют неодинаковые возбуж­денные электронно-колебательные состояния. Чем больше величина стоксова смешения, тем более надежно определение люминесцирующих веществ флуоресцентным методом.Действительно, измерению интенсивности I_lm флуоресценции меша­ет возбуждающее излучение. Это мешающее влияние возбуждающего излучения можно устранить, если:

а) излучение флуоресценции наблюдают в направлении, перпенди­кулярном к направлению светового потока возбуждающего излучения;

б) отделяют спектральный участок возбуждающего излучения от спектрального участка флуоресцентного излучения с помощью свето­фильтров. Чем больше величина стоксова смешения, т.е. чем дальше отстоят друг от друга максимумы в спектре поглощения и в спектре флуоресцен­ции данного вещества, тем надежнее можно разделить эти световые по­токи при наблюдении и при регистрации спектров. Обычно спектр флуо­ресценции смещен на ~50—100 нм в длинноволновую область по сравне­нию со спектром поглощения того же вещества и имеет более широкие полосы излучения (до ~100—200 нм). Энергетический выход φ_е люминесценции — это отношение энергии E_lm, излучаемой люминесцирующим веществом, к энергии E_abs погло­щенного света:

. Энергетический выход люминесценции характеризует эффектив­ность преобразования поглощенной световой энергии в энергию люми­несцентного излучения. Квантовый выход φ люминесценции — это отношение числа излу­ченных квантов люминесценции (флуоресценции)N_lm к числу квантов N_abs поглощенного возбуждающего излучения:

. Чем больше квантовый выход флуоресценции, тем эффективнее преобразование возбуждающего света в излучение флуоресценции. Квантовый выход флуоресценции зависит от длины волны возбуж­дающего света, природы растворенного флуоресцируюшего вещества и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия приме­сей в растворе. Известный отечественный физик-оптик С.И. Вавилов установил сле­дующую закономерность — закон Вавилова: квантовый выход флуорес­ценции постоянен, если длина волны возбуждающего света (в определен­ных пределах) меньше длины волны флуоресценции:

φ = const, если λ_abs < λ_lm.

При λ_abs > λ_lm (антистоксова область) квантовый выход резко умень­шается. Из закона Вавилова следует: в определенной спектральной диапазо­не (при λ_abs < λ_lm ) спектр люминесценции (флуоресценции) не зависит от того, каким участкам спектра возбуждается люминесценция (флуорес­ценция), т.е. спектр люминесценции (флуоресценции) не зависит от дли­ны волны возбуждающего излучения. Так, например, органическое соединение флуоресцеин люминесцирует при длине волны λ_lm = 560 нм. Эту флуоресценцию можно возбудить излучением либо в видимой области с длиной волны λ_abs = 500 нм, либо УФ излечением. На практике удобнее вызывать флуоресценцию с помо­щью возбуждающего УФ излучения, так как при этом будет больше стоксово смешение..(Лекция № 30).

113. Количественный флуоресцентный анализ. Принципы количественного флуоресцентного анализа. Метод ос­нован на использовании прямой пропорциональной зависимости между интенсивностью люминесценции (флуоресценции) и концентрацией с определяемого вещества в растворе:

I_lm = kc, где k — коэффициент пропорциональности. Эта зависимость выполняется, если справедлив закон Вавилова, т.е. если квантовый выход постоянен: φ = const. Чем больше квантовый выход φ, тем больше коэффициент пропор­циональности k и тем выше чувствительность флуо­ресцентного анализа. Таким образом, флуоресцентный анализ следует проводить в таких условиях, при которых квантовый выход флуоресцен­ции был бы постоянным и максимальным:

φ = φ_max = const. Условия проведения флуоресцентного анализа.. Исходя из вышеиз­ложенного, можно указать из оптимальные условия выполнения флуори- метрических определений.

I) В соответствии с законом Вавилова для того, чтобы квантовый выход был постоянным, необходимо, чтобы выполнялось условие

λ_abs < λ_lm.

При выборе длины волны λ_abs возбуждающего излучения следует учитывать, что ошибка определения I_lm и, следовательно, концентрации определяемого вещества в анализируемом растворе будет тем меньше, чем больше разница между λ_abs и λ_lm, т.е. чем больше стоксово смещение.Обычно для возбуждающего излучения используют интервал длин волн 250—800 нм. 2)Анализируемый раствор должен быть сильно разбавленным (кон­центрация с < 10^-4 моль/л). При увеличении концентрации с флуоресци­рующего вещества в разбавленных растворах интенсивность люминес­ценции (флуоресценции) вначале растет пропорционально концентрации (при условии постоянства квантового выхода), а затем резко падает; квантовый выход уменьшается. Уменьшение интенсивности люминесценции при увеличении кон­центрации раствора называется концентрационный тушением люминес­ценции (флуоресценции). Минимальная концентрация, при которой уже наблюдается концентрационное тушение флуоресценции, называется пороговой концентрацией. Пороговая концентрация ограничивает верх­ний предел диапазона определяемых концентраций (~10^-4 моль/л). Концентрационное тушение флуоресценции можно объяснить тем, что при увеличении концентрации растворенного флуоресцирующего вещества возрастает число столкновений частиц и. как следствие, повы­шается вероятность безызлучательной потери энергии возбужденными частицами3) Посторонние примеси должны быть удалены. При наличии посто­ронних примесей может происходить как усиление, так и ослабление и даже тушение флуоресценции.Усиление флуоресценции в присутствии примесей наблюдается то­гда, когда флуоресцируют сами примеси. Присутствие рзстворенного кислорода также сильно способствует ослаблению и тушению флуоресценции. Все реактивы, используемые при проведении флуоресцентного ана­лиза. должны быть высокочистыми — особой чистоты.4) Температура во время проведения флуориметрических измерений должна поддерживаться постоянной. При повышении температуры на­блюдается температурное тушение флуоресценции.5)В тех случаях, когда определяемое вещество не обладает собст­венной флуоресценцией, проводят люминесцентную реакцию. Люминесцентная реакция — такая химическая реакция, протекание которой сопровождается либо возникновением, либо исчезновением лю­минесценции, либо изменением се цвета. При проведении люминесцент­ной реакции большую роль играют кислотность раствора, присутствие маскирующих реагентов, природа растворителя. Собственной люминесценцией обладают немногие неорганические вещества (например, соединения урана и редкоземельных элементов) и многие органические соединения. Большинство люминесцентных реакций предложено с целью опре­деления катионов металлов Приведем некоторые примеры люминесцентных реакций.

а) Для флуориметрического определения катионов Li⁺, Be²⁺, Mg²⁺, Al³⁺ проводят люминесцентные реакции этих катионов с 8-оксихинолином, в результате которых образуются флуоресцирующие внутрикомплексные соединения (сам 8-оксихинолин не флуоресцирует). В случае определения катиона алюминия проводят реакцию образования оксихинолината алюминия при рН = 6,5—9,5 по схеме:

Al³⁺ + 3L^- = AlL₃,

где L^- — оксихинолинат-ион.

б)Катионы натрия Na⁺ можно определить люминесцентной реакци­ей с цинкуранилацетатом. Образующийся продукт реакции — натрий- цинкуранилацетат люминесцирует зеленым светом — дает яркое зеленое свечение. Реакция специфична. Предел обнаружения катионов натрия этой реакцией составляет 2,5 мкг при предельном разбавлении, равном 20 000 мл/г.

в)Реакции образования кристаллофосфоров. Большинство вешеств в кристаллическом состоянии не обладает собственной люминесценцией. Однако иногда введение в них определенных примесей соединений дру­гих элементов (активаторов) приводит к возникновению характерной люминесценции. Такие вещества называют кристаллофосфорами. Среди неорганических кристаллофосфоров известны соли элементов I и II групп периодической системы, активированные такими металлами, как медь, серебро и некоторые другие. Например, олово(II) можно опре­делить по свечению кристаллофосфора, представляющего собой иодид калия, содержащий олово, и дающий желтое свечение флуоресценции. Реакция высо­кочувствительна. Предел обнаружения олова(II) составляет около 0,02 мкг.

г)Люминесцентные реакции широко применяются в тонкослойной хроматографии для идентификации на хроматограммах пятен разделяе­мых или определяемых веществ.(Лекция № 30).

 

114. Количественный флуоресцентный анализ. Принципы количественного флуоресцентного анализа. Метод ос­нован на использовании прямой пропорциональной зависимости между интенсивностью люминесценции (флуоресценции) и концентрацией с определяемого вещества в растворе:

I_lm = kc, где k — коэффициент пропорциональности. Эта зависимость выполняется, если справедлив закон Вавилова, т.е. если квантовый выход постоянен: φ = const. Чем больше квантовый выход φ, тем больше коэффициент пропор­циональности k и тем выше чувствительность флуо­ресцентного анализа. Таким образом, флуоресцентный анализ следует проводить в таких условиях, при которых квантовый выход флуоресцен­ции был бы постоянным и максимальным:

φ = φ_max = const. Условия проведения флуоресцентного анализа.. Исходя из вышеиз­ложенного, можно указать из оптимальные условия выполнения флуори- метрических определений.

I) В соответствии с законом Вавилова для того, чтобы квантовый выход был постоянным, необходимо, чтобы выполнялось условие

λ_abs < λ_lm.

При выборе длины волны λ_abs возбуждающего излучения следует учитывать, что ошибка определения I_lm и, следовательно, концентрации определяемого вещества в анализируемом растворе будет тем меньше, чем больше разница между λ_abs и λ_lm, т.е. чем больше стоксово смещение.Обычно для возбуждающего излучения используют интервал длин волн 250—800 нм. 2)Анализируемый раствор должен быть сильно разбавленным (кон­центрация с < 10^-4 моль/л). При увеличении концентрации с флуоресци­рующего вещества в разбавленных растворах интенсивность люминес­ценции (флуоресценции) вначале растет пропорционально концентрации (при условии постоянства квантового выхода), а затем резко падает; квантовый выход уменьшается. Уменьшение интенсивности люминесценции при увеличении кон­центрации раствора называется концентрационный тушением люминес­ценции (флуоресценции). Минимальная концентрация, при которой уже наблюдается концентрационное тушение флуоресценции, называется пороговой концентрацией. Пороговая концентрация ограничивает верх­ний предел диапазона определяемых концентраций (~10^-4 моль/л). Концентрационное тушение флуоресценции можно объяснить тем, что при увеличении концентрации растворенного флуоресцирующего вещества возрастает число столкновений частиц и. как следствие, повы­шается вероятность безызлучательной потери энергии возбужденными частицами3) Посторонние примеси должны быть удалены. При наличии посто­ронних примесей может происходить как усиление, так и ослабление и даже тушение флуоресценции.Усиление флуоресценции в присутствии примесей наблюдается то­гда, когда флуоресцируют сами примеси. Присутствие рзстворенного кислорода также сильно способствует ослаблению и тушению флуоресценции. Все реактивы, используемые при проведении флуоресцентного ана­лиза. должны быть высокочистыми — особой чистоты.4) Температура во время проведения флуориметрических измерений должна поддерживаться постоянной. При повышении температуры на­блюдается температурное тушение флуоресценции.5)В тех случаях, когда определяемое вещество не обладает собст­венной флуоресценцией, проводят люминесцентную реакцию. Люминесцентная реакция — такая химическая реакция, протекание которой сопровождается либо возникновением, либо исчезновением лю­минесценции, либо изменением се цвета. При проведении люминесцент­ной реакции большую роль играют кислотность раствора, присутствие маскирующих реагентов, природа растворителя. Собственной люминесценцией обладают немногие неорганические вещества (например, соединения урана и редкоземельных элементов) и многие органические соединения. Большинство люминесцентных реакций предложено с целью опре­деления катионов металлов Приведем некоторые примеры люминесцентных реакций.

а) Для флуориметрического определения катионов Li⁺, Be²⁺, Mg²⁺, Al³⁺ проводят люминесцентные реакции этих катионов с 8-оксихинолином, в результате которых образуются флуоресцирующие внутрикомплексные соединения (сам 8-оксихинолин не флуоресцирует). В случае определения катиона алюминия проводят реакцию образования оксихинолината алюминия при рН = 6,5—9,5 по схеме:

Al³⁺ + 3L^- = AlL₃,

где L^- — оксихинолинат-ион.

б)Катионы натрия Na⁺ можно определить люминесцентной реакци­ей с цинкуранилацетатом. Образующийся продукт реакции — натрий- цинкуранилацетат люминесцирует зеленым светом — дает яркое зеленое свечение. Реакция специфична. Предел обнаружения катионов натрия этой реакцией составляет 2,5 мкг при предельном разбавлении, равном 20 000 мл/г.

в)Реакции образования кристаллофосфоров. Большинство вешеств в кристаллическом состоянии не обладает собственной люминесценцией. Однако иногда введение в них определенных примесей соединений дру­гих элементов (активаторов) приводит к возникновению характерной люминесценции. Такие вещества называют кристаллофосфорами. Среди неорганических кристаллофосфоров известны соли элементов I и II групп периодической системы, активированные такими металлами, как медь, серебро и некоторые другие. Например, олово(II) можно опре­делить по свечению кристаллофосфора, представляющего собой иодид калия, содержащий олово, и дающий желтое свечение флуоресценции. Реакция высо­кочувствительна. Предел обнаружения олова(II) составляет около 0,02 мкг.

г)Люминесцентные реакции широко применяются в тонкослойной хроматографии для идентификации на хроматограммах пятен разделяе­мых или определяемых веществ.(Лекция № 30).

 

115. Дифференциальный флуоресцентный анализ. Методы определения концентрации. При использовании флуори­метрического анализа концентрацию определяемого вещества в анализи­руемом растворе находят по результатам измерения интенсивности флуоресценции либо методом градуировочного графика, либо методом одного стандарта. Метод градуировочного графика. Готовят серию эталонных раство­ров определяемого вещества с постепенно возрастающей концентрацией c₁, c₂, c₃, ….При необходимости проводят люминесцентную реакцию. Измеряют интенсивность флуоресценции каждого эталонного раство­ра в одних и тех же условиях. По полученным данным строят градуировочный график в координатах I_lm—с. Затем измеряют интенсивность лю­минесценции анализируемого раствора в тех же условиях и по градуировoчному графику находят концентрацию определяемого вещества в ана­лизируемом растворе. Метод одного стандарта. Если выполняется закон Вавилова, то го­товят стандартный раствор с точно известной концентрацией с_s опреде­ляемого вещества, близкой к концентрации с_х того же определяемого ве­щества в анализируемом растворе. В одинаковых условиях измеряют ин­тенсивность флуоресценции стандартного I_s и анализируемого I_x растворов. В соответствии с законом Вавилова для обоих растворов имеем

I_s = к с_s,

I_х = к с_х,

где к — коэффициент пропорциональности. Отсюда получаем:

, .

По последнему уравнению рассчитывают концентрацию определяемого вещества в анализируемом растворе.

Применение флуориметрического анализа. Флуориметрия — высоко­чувствительный фармакопейный метод количественного анализа. Его используют при определении очень малых количеств веществ в анализи­руемом растворе. Предел обнаружения определяемых веществ — весьма низкий: до ~10^-8%. Метод позволяет определять малые концентрации — до 10^-12—10^-15 г/л. Аппаратурное оформление метода сравнительно несложно. Погрешности флуориметрического анализа обычно составляют око­ло 2—5%, хотя в отдельных случаях могут достигать 10%. Метод широко применяется в фармакопейном анализе, например, при контроле качества фолиевой кислоты, этакридина лактата, хинина гидрохлорида, натрия парааминосалицилата, хлортетрациклина гидро- хлорида, резерпина, тиамина хлорида и бромида, рибофлавина и др. Предложены методики флуориметрического определения многих ка­тионов металлов после перевода их в хелатные комплексные соединения люминесцентными реакциями с различными органическими соедине­ниями, например, с 8-оксихинолином, 2,2'-дигидроксиазобензолом, дибензоилметаном и т.д. Так, флуориметрически определяют содержание катионов магния в биологических жидкостях — в сыворотке крови, в моче — после перево­да катионов магния в комплекс с 8-оксихинолином.

 

Флуориметрическое титрование. При флуориметрическом (флуорометрическом) титровании за ходом титрова­ния следят по флуоресценции титруемого раствора либо визуально, либо фотометрически. При этом титруемый раствор облучается источником возбуждающего излучения (например, ртутной лампой). При фотометри­ческом способе наблюдения за ходом титрования вычерчивают кривую титрования в координатах показание прибора (ось ординат) — объем прибавленного титранта (ось абсцисс). Положение КТТ находят экстра­поляцией — по пересечению линейных участков кривой титрования в области изменения ее наклона. (Лекция №30).

116. Экстракционно-флуоресцентный анализ. Это разновидность флуоресцентного анализа, когда определяемое флуоресцирующее вещество экстрагируется из водного раствора в жидкую органическую фазу с последующим измерением интенсивности флуоресценции определяемого вещества в экстракте. Метод обычно применяется тогда когда необходимо отделить определяемое вещество от мешающих примесей, а также тогда, когда продукт люминесцентной реакции малорастворим в воде но растворяется в органическом растворителе, который моджно использовать как экстрагент. В качестве источника возбуждения УФ излучения часто применяют кварцевую лампу. Анализируемым раствором заполняют пробирку, которую помещают в гнездо кюветного отделения. Перед проведением измерений вначале в кюветное отделение вносят пробирку с чистым растворителем и устанавливают стрелку прибора на нулевое деление. Затем используют метод одного стандарта, измеряют интенсивность флуоресцентции стандартного раствора, устанавливая стрелку прибора приблизительно на середеину шкалы. Все измерения необходимо производить быстро во избежании разогревания испытуемого раствора, что может привести к ослаблению и тушению флуоресценции.(Учебник стр 368).

117. Титрование с применением флуоресцентных индикаторов. Флуоресцентные индикаторы — такие органические соединения, которые при возбуждении лучами соответствующей длины волны изме­няют флуоресценцию в точке эквивалентности или вблизи ее. Эти инди­каторы применяются чаще всего в методах кислотно-основного титрова­ния. Кислотно-основные флуоресцентные индикаторы обладают разной флуоресценцией в ионизированной и в нейтральной формах и характери­зуются определенным интервалом изменения рН перехода (изменения) цвета флуоресценции.

Известны также хемилюминесцентные индикаторы, предложенные отечественным ученым А К. Бабко. Возникновение. изменение цвета или исчезновение флуоресценции таких индикаторов вызывается протекани­ем соответствующей химической реакции при достижении определенно­го значения рН раствора. К хемнлюминесцснтным индикаторам относят­ся, например, такие органические соединения, как (в скобках указан ин­тервал изменения рН раствора, в котором возникает свечение флуоресценции данного индикатора): N,N'-диметилбиакриден (рН = 9), лофин (8,9—9,4), люминол (8,0—8,5), люцигенин (9,0—10,0).(учебник стр 369).

118. Рефрактометрия. Рефрактометрический метод основан на измерении показателя светопреломления (показателя преломления) жидкости или кристаллов. Абсолютный показатель преломления N – это отношение скорости распространения света в вакууме с _о к скорости его распространения в данной среде с:

N = с _о / c. Относительный показатель преломления n – это отношение скорости распространения света в воздухе с _возд к скорости его распространения в данной среде с:

n = с _возд / c.

Сравнивая выражения для N и n, получаем:

N = (с _о / с _возд) ∙ n = 1, 00027 n.

Показатель преломления зависит от природы преломляющей среды (т.е. испытуемого вещества), длины волны преломляемого света, температуры, концентрации раствора (если измеряют показатель преломления раствора), от направления падающего на кристалл света (если измеряют показатели преломления анизотропных кристаллов).Обычно на практике показатель преломления определяют при длине волны падающего света λ_D = 589,3 нм, соответствующей положению линии D в спектре излучения натрия (испускаемого, например, натриевой лампой) и при температуре (20 + 0,3) ^оС. Измеренный в таких условиях показатель преломления обозначают символом n_D ²⁰. При этом числовое значение n_D ²⁰ лежит в большинстве случаев в пределах 1,3 – 1,7. Абсолютная погрешность измерения не должна превышать значений от + 0.0002 до + 0.0005.Каждое чистое, оптически прозрачное (для излучения с данной длиной волны) вещество (индивидуальная жидкость, раствор, кристалл) характеризуются определенным значением n_D ²⁰, что и используется для идентификации веществ.Измерения показателей преломления чистых жидкостей и растворов проводят на рефрактометрах Аббе (реже – на рефрактометрах Пульфриха). Показатели преломления кристаллов измеряют с использованием набора иммерсионных жидкостей с известными значениями n_D ²⁰. Рефрактометрический метод – фармакопейный, его применяют для контроля подлинности ряда жидких лекарственных субстанций (витамина Е (n_D ²⁰ = 1,4960-1,4985), сахарного сиропа (n_D ²⁰ = 1,451-1,454) и др. Применение метода в количе­ственном анализе основано на использовании зависимости между показателем преломле­ния (светопреломления) n ана­лизируемого раствора и со­держанием X определяемого I вещества в этом растворе. Если в некотором интервале изменений Х и n эта зависимость ли­нейна, то выполняется соотношение

,где n — показатель преломления раствора, n_o — показатель преломления чистого растворителя (для воды =1,3330; = 1,3325), F — фактор, равный величине прироста показателя преломления раствора при увели­чении содержания растворенного вещества на 1%. Фактор F находят экспериментально. Для этого измеряют значения показателей преломления n₁ и n₂ двух растворов с содержанием данного определяемого вещества соответственно X₁ и Х₂, выраженного в процен­тах, после чего рассчитывают значение F по формуле

.Значения n₁ и n₂ выбирают так, чтобы величина n испытуемого рас­твора лежала как можно ближе к n₁ и n₂, а сам интервал n₂ – n₁ был бы по возможности минимальным. Поскольку показатель преломления сильно зависит от температуры и длины волны света, при которой измеряют коэффициент преломления, то рефрактометрические определения проводят обычно при длине волны 589,3 нм линии D в спектре излучения на­трия и при строго постоянной температуре — чаше всего при 20+0,3 °С (требуется тсрмостатирование). Полученные таким путем значения пока­зателя преломления используют для нахождения фактора F по приведенной выше фор­муле и содержания X определяемого вещества в анализируемом растворе. Величину X определяют либо методом градуировочного графика, либо расчетным путем по приведенной выше фор­муле, либо линейной интерполяцией с использованием специальных рефрактометрических таблиц, если тако­вые имеются. Рефрактометрический метод применяют при содержании в растворе определяемых веществ Х > 1%.