2) зависимостью светопоглощения от концентрации вещества в растворе
3) зависимостью светопоглощения от толщины слоя раствора
4) областью оптического спектра (+)
Фотоколориметрический метод отличается от спектрофотометрического прежде всего используемой областью оптического спектра и способом выделения аналитического излучения. В фотоколориметрии обычно исследуют окрашенные растворы в видимой области спектра, а нужный участок выделяют с помощью светофильтров, пропускающих сравнительно широкий диапазон длин волн. Спектрофотометрия может выполняться в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях; длина волны устанавливается монохроматором с высокой точностью.
Оба метода основаны на измерении светопоглощения и подчиняются закону Бугера—Ламберта—Бера: оптическая плотность прямо пропорциональна концентрации вещества и толщине поглощающего слоя при соблюдении условий применимости закона. Поэтому зависимость светопоглощения от концентрации и от толщины кюветы не является принципиальным различием между методами. Концентрацию в обоих случаях определяют по градуировочному графику либо рассчитывают сравнением с раствором сравнения или стандартом.
Спектрофотометрический анализ обеспечивает получение спектра поглощения и выбор максимума поглощения, что повышает селективность и позволяет идентифицировать вещества по спектральным характеристикам. Фотоколориметрия технически проще, но из-за более широкой полосы пропускания фильтров сильнее зависит от окраски раствора и наличия сопутствующих поглощающих компонентов. Именно различие спектрального диапазона и спектрального разрешения лежит в основе правильного ответа.
| Критерий | Фотоколориметрия | Спектрофотометрия | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| Основная область спектра | Преимущественно видимая область | Ультрафиолетовая, видимая, а на отдельных приборах и инфракрасная области | Определяет круг веществ, которые могут быть исследованы |
| Выделение длины волны | Светофильтр с относительно широкой полосой пропускания | Монохроматор, позволяющий выбирать узкий спектральный интервал | Спектрофотометрия обладает более высокой спектральной селективностью |
| Измеряемая величина | Обычно оптическая плотность или светопропускание при выбранном фильтре | Оптическая плотность или светопропускание при точно заданной длине волны либо в виде спектра | Спектрофотометр позволяет регистрировать спектр поглощения вещества |
| Связь с концентрацией | Подчиняется закону Бугера—Ламберта—Бера в пределах применимости | Подчиняется тому же закону | Принцип количественного анализа у методов общий |
| Зависимость от толщины слоя | Оптическая плотность возрастает пропорционально длине оптического пути | Такая же зависимость | Толщина кюветы не является специфическим отличием методов |
| Селективность анализа | Ниже при перекрывании полос поглощения компонентов | Выше благодаря точному выбору длины волны и анализу спектра | Спектрофотометрия предпочтительнее при сложном составе образца |
| Типичные области применения | Экспресс-определение окрашенных растворов и продуктов цветных реакций | Количественный и идентификационный анализ веществ, поглощающих в УФ-, видимой или ИК-области | Выбор метода зависит от спектральных свойств аналита и требуемой точности |
Таким образом, фотоколориметрия является более простым вариантом оптического анализа, ориентированным главным образом на видимую часть спектра. Спектрофотометрия использует более широкий спектральный диапазон и позволяет детально изучать зависимость поглощения от длины волны. Различия в расчёте концентрации, а также в зависимости поглощения от концентрации и толщины слоя относятся не к принципиальному разделению этих методов, а к условиям проведения конкретного анализа.