2) ширине пика
3) длине волны
4) удельному показателю светопоглощения (+)
Количественная фотометрия основана на законе Бугера—Ламберта—Бера: оптическая плотность раствора прямо пропорциональна концентрации вещества, длине оптического пути и удельному показателю светопоглощения. В общем виде зависимость выражают формулой A = ε · l · c, где A — оптическая плотность, ε — удельный или молярный коэффициент светопоглощения, l — толщина слоя, c — концентрация. Поэтому концентрацию определяют расчетом c = A/(ε · l); из представленных вариантов именно удельный показатель светопоглощения является расчетным коэффициентом, связывающим измеренный сигнал с содержанием вещества.
Удельный показатель светопоглощения характеризует способность конкретного вещества поглощать свет при определенной длине волны и в установленных условиях. Его значение зависит от химической природы соединения, растворителя, pH, температуры и выбранной спектральной области. Толщина слоя является геометрическим параметром кюветы, длина волны — условием измерения, а ширина пика отражает особенности спектра и обычно используется для идентификации или оценки разрешения, но не является самостоятельной величиной для прямого расчета концентрации.
На практике измерение проводят на аналитической длине волны, чаще соответствующей максимуму поглощения, поскольку это повышает чувствительность метода. Для неизвестных или многокомпонентных образцов концентрацию дополнительно устанавливают по градуировочному графику, построенному на стандартных растворах, с учетом холостого опыта и возможного фонового поглощения.
| Параметр | Физический смысл | Роль при определении концентрации |
|---|---|---|
| Оптическая плотность A | Логарифмическая мера ослабления светового потока образцом | Измеряемый аналитический сигнал, увеличивающийся при росте концентрации в пределах закона Бера |
| Удельный показатель светопоглощения ε | Способность вещества поглощать излучение при заданной длине волны | Основной коэффициент пересчета оптической плотности в концентрацию |
| Толщина слоя l | Длина пути света в растворе, обычно равная толщине кюветы | Входит в расчетную формулу; увеличение слоя повышает оптическую плотность при неизменной концентрации |
| Концентрация c | Количество вещества в единице объема или массы раствора | Искомая величина, рассчитываемая по измеренной оптической плотности и известным параметрам |
| Длина волны λ | Спектральная характеристика используемого излучения | Определяет значение ε и выбирается с учетом максимума поглощения и селективности метода |
| Ширина спектрального пика | Интервал длин волн, в котором наблюдается поглощение | Помогает характеризовать спектр и разделять полосы, но непосредственно концентрацию не определяет |
| Градуировочный график | Зависимость оптической плотности от концентрации стандартных растворов | Применяется, когда ε неизвестен либо матрица образца нарушает идеальные условия закона Бера |
Точность фотометрического анализа зависит от соблюдения линейного диапазона измерений и стабильности условий реакции или растворения. При слишком высокой оптической плотности образец разбавляют, чтобы сохранить пропорциональную зависимость сигнала от концентрации. Для окрашенных или мутных биологических объектов необходимо учитывать фоновое поглощение и светорассеяние. В судебно-химической практике фотометрические результаты интерпретируют вместе с данными контроля качества, особенностями матрицы и валидированными метрологическими характеристиками методики.