O objetivo do trabalho é determinar a concentração de substâncias pelo método colorimétrico.
I. Termos e definições
Solução padrão (sr)é uma solução que contém uma certa quantidade da substância em estudo ou seu equivalente químico-analítico por unidade de volume (GOST 12.1.016 - 79).
A solução de teste (ir) - trata-se de uma solução em que é necessário determinar o teor da substância de ensaio ou do seu equivalente químico-analítico (GOST 12.1.016 - 79).
Curva de calibração- expressão gráfica da dependência da densidade óptica do sinal na concentração da substância de teste (GOST 12.1.016 - 79).
Concentração Máxima Permissível (MPC) substância nociva - esta é a concentração que, com trabalho diário (exceto finais de semana) de 8 horas ou com outras horas de trabalho, mas não superior a 40 horas semanais durante todo o período de trabalho, não pode causar doenças ou desvios no estado de saúde detectados por modernos métodos de pesquisa, no processo de trabalho ou na vida a longo prazo das gerações presentes ou posteriores (GOST 12.1.016 - 79).
Colorimetria - Este é um método de análise quantitativa do conteúdo de qualquer íon em uma solução transparente, baseado na medição da intensidade de sua cor.
II. Parte teórica
O método colorimétrico de análise baseia-se na relação de duas grandezas: a concentração da solução e sua densidade óptica (grau de cor).
A cor da solução pode ser causada tanto pela presença do próprio íon (MnO 4 -, Cr 2 O 7 2- ), e a formação de um composto colorido como resultado da interação química do íon em estudo com o reagente.
Por exemplo, um íon Fe 3 levemente colorido + dá um composto vermelho-sangue ao interagir com íons tiocianato SCH -, íon cobre Cu 2+ forma um íon complexo azul brilhante 2 + ao interagir com uma solução aquosa de amônia.
A cor da solução se deve à absorção seletiva de raios de luz de um determinado comprimento de onda: a solução colorida absorve aqueles raios cujo comprimento de onda corresponde à cor complementar. Por exemplo: cores adicionais são chamadas de azul-verde e vermelho, azul e amarelo.
Uma solução de tiocianato de ferro parece vermelha porque absorve predominantemente a luz verde ( 5000Á) e sente falta dos tintos; pelo contrário, uma solução verde transmite raios verdes e absorve os vermelhos.
O método colorimétrico de análise é baseado na capacidade de soluções coloridas de absorver luz na faixa de comprimento de onda do ultravioleta ao infravermelho. A absorção depende das propriedades da substância e da sua concentração. Com este método de análise, a substância em estudo faz parte de uma solução aquosa que absorve luz, e sua quantidade é determinada pelo fluxo de luz que passou pela solução. Essas medições são realizadas usando fotocolorímetros. A ação desses dispositivos baseia-se na alteração da intensidade do fluxo de luz ao passar pela solução, dependendo da espessura da camada, do grau de cor e da concentração. A medida de concentração é densidade ótica (D). Quanto maior a concentração de uma substância em uma solução, maior a densidade óptica da solução e menor sua transmissão de luz.A densidade óptica de uma solução colorida é diretamente proporcional à concentração da substância na solução. Deve ser medido no comprimento de onda em que a substância de ensaio tem absorção máxima de luz. Isso é alcançado pela seleção de filtros de luz e cubetas para a solução.
A seleção preliminar de cubetas é realizada visualmente de acordo com a intensidade da cor da solução. Se a solução for intensamente colorida (escura), use cuvetes com um pequeno comprimento de onda de trabalho. No caso de soluções de coloração fraca, recomendam-se cubetas com comprimento de onda maior. Uma solução é despejada em uma cubeta pré-selecionada, sua densidade óptica é medida, incluindo um filtro de luz no caminho dos raios. Ao medir várias soluções, a cubeta é preenchida com uma solução de concentração média. Se o valor obtido da densidade óptica for de aproximadamente 0,3-0,5, esta cubeta é selecionada para trabalhar com esta solução. Se a densidade óptica for superior a 0,5-0,6, é tomada uma cuvete com um comprimento de trabalho mais curto; se a densidade óptica for inferior a 0,2-0,3, é selecionada uma cuvete com um comprimento de onda de trabalho mais longo.
A precisão das medições é muito afetada pela limpeza das faces de trabalho das cubetas. Durante o trabalho as cuvetes são tomadas à mão apenas para bordas não funcionais, e depois de encher com solução monitore cuidadosamente a ausência até mesmo das menores bolhas de ar nas paredes das cubetas.
De acordo com a lei Bouguer-Lambert-Baer, a fração de luz absorvida depende da espessura da camada de solução h, concentração da solução C e a intensidade da luz incidente EU 0
onde eu - a intensidade da luz que passa pela solução analisada;
I é a intensidade da luz incidente;
h é a espessura da camada de solução;
C é a concentração da solução;
O coeficiente de absorção é um valor constante para um determinado composto colorido.
Tomando o logaritmo desta expressão, temos:
(2)
onde D é a densidade óptica da solução, é um valor constante para cada substância.
A densidade óptica D caracteriza a capacidade de uma solução absorver luz.
Se a solução não absorve luz, então D = 0 e I t = I, pois a expressão (2) é igual a zero.
Se a solução absorve completamente os raios de luz, então D é igual a infinito e I = 0, pois a expressão (2) é igual a infinito.
Se a solução absorve 90% da luz incidente, então D = 1 e
I t =0,1, pois a expressão (2) é igual a um.
Com cálculos colorimétricos precisos, a mudança na densidade óptica não deve ultrapassar o intervalo de 0,1 - 1.
Para duas soluções de diferentes espessuras e concentrações de camadas, mas com a mesma densidade óptica, podemos escrever:
D \u003d h 1 C 1 \u003d h 2 C 2,
Para duas soluções de mesma espessura, mas diferentes concentrações, podemos escrever:
D 1 \u003d h 1 C 1 e D 2 \u003d h 2 C 2,
Como pode ser visto pelas expressões (3) e (4), na prática, para determinar a concentração de uma solução pelo método colorimétrico, é necessário ter uma solução padrão, ou seja, uma solução com parâmetros conhecidos (CD).
A definição pode ser feita de diferentes maneiras:
1. É possível equalizar as densidades ópticas das soluções estudadas e padrão alterando sua concentração ou a espessura da camada de solução;
2. É possível medir a densidade óptica dessas soluções e calcular a concentração desejada usando a expressão (4).
Para implementar o primeiro método, são utilizados dispositivos especiais - colorímetros. Eles são baseados em uma estimativa visual da intensidade da luz transmitida e, portanto, sua precisão é relativamente baixa.
O segundo método - medições de densidade óptica - é realizado com instrumentos muito mais precisos - fotocolorímetros e espectrofotômetros, e é ele quem é usado neste trabalho de laboratório.
Ao trabalhar em um fotocolorímetro, o método de construção de um gráfico de calibração é usado com mais frequência: a densidade óptica de várias soluções padrão é medida e um gráfico é traçado nas coordenadas D = f(C). Em seguida, a densidade óptica da solução de teste é medida e a concentração desejada é determinada a partir da curva de calibração.
A equação Bouguer - Lambert - Baer válido apenas para luz monocromática, portanto, medições colorimétricas precisas são realizadas usando filtros de luz - placas coloridas que transmitem raios de luz em uma determinada faixa de comprimento de onda. Para o trabalho, é selecionado um filtro de luz que fornece a densidade óptica máxima da solução. Os filtros de luz instalados no fotocolorímetro transmitem raios não de um comprimento de onda estritamente definido, mas em uma certa faixa limitada. Como resultado, o erro de medição no fotocolorímetro não é superior a ± 3 % por peso do analito. A luz estritamente monocromática é usada em dispositivos especiais - espectrofotômetros, nos quais a precisão da medição é maior.
A precisão das medições colorimétricas depende da concentração da solução, da presença de impurezas, da temperatura, da acidez do meio da solução e do tempo de determinação. Este método só pode analisar soluções diluídas, ou seja, aquelas para as quais a dependência D = f(C)-direto.
Ao analisar soluções concentradas, elas são diluídas preliminarmente e, ao calcular a concentração desejada, é feita uma correção para diluição. No entanto, a precisão das medições diminui neste caso.
Impurezas podem afetar a precisão das medições pelo fato de que elas próprias dão um composto colorido com o reagente adicionado ou dificultam a formação de um composto colorido do íon em estudo.
O método de análise colorimétrica é atualmente utilizado para análise em diversos campos da ciência. Permite medições precisas e rápidas utilizando quantidades desprezíveis de uma substância, insuficientes para análises volumétricas ou gravimétricas.
Para determinação, é preparada uma solução de referência do analito de concentração conhecida, que se aproxima da concentração da solução teste. Determine a densidade óptica desta solução em um determinado comprimento de onda. Em seguida, determine a densidade óptica da solução de teste no mesmo comprimento de onda e na mesma espessura de camada. Para a solução de referência de acordo com a equação (17) temos:
onde é o coeficiente de absorção molar da solução de teste; - espessura da camada, cm.
A densidade óptica da solução de teste é expressa pela mesma fórmula:
onde é a concentração da solução de teste, .
A quantidade do analito (em mg), levando em consideração a diluição da solução, é encontrada pela fórmula:
onde é o volume total da solução de teste, ; é o volume da solução de teste colorida, é o volume de uma alíquota da solução de teste tomada para preparar a solução de teste colorida, .
Determinação da concentração de uma substância em uma solução pelo valor do coeficiente de absorção molar
Tendo determinado o valor da densidade óptica da solução a um comprimento de onda k e conhecendo o valor do coeficiente de absorção molar . da substância a ser determinada para raios de comprimento de onda X, encontramos pela fórmula (17) o valor da concentração da substância em estudo:
A quantidade do analito (em g) é encontrada pela fórmula:
onde é o peso molecular (atômico) da substância (íon) que está sendo determinada.
O valor do coeficiente de absorção molar. defina da seguinte forma. Preparar uma solução de referência da substância em estudo com uma determinada concentração e medir o valor da densidade óptica desta solução no comprimento de onda k e no valor . calculado pela fórmula:
Se a substância for difícil de obter em sua forma pura, você poderá usar o valor da tabela.
Determinar a concentração de uma substância usando uma curva de calibração
A relação funcional entre a densidade óptica da solução e a concentração da substância absorvente pode ser estabelecida graficamente. Para fazer isso, uma série de soluções do analito de várias concentrações (soluções de referência) são preparadas preliminarmente. Meça os valores da densidade óptica dessas soluções para raios com comprimento de onda de X e, de acordo com os dados obtidos, construa uma curva de dependência da densidade óptica da solução na concentração (gráfico de calibração). Os valores da densidade óptica das soluções de referência são plotados no eixo das ordenadas e os valores correspondentes das concentrações dessas soluções () são plotados no eixo das abcissas. Para obter resultados mais precisos, calcule, usando o método dos mínimos quadrados, a equação da curva de calibração.
Tendo determinado o valor da densidade óptica da solução de teste na mesma espessura de camada, é possível encontrar a concentração do analito usando a curva de calibração obtida. Se a solução não obedecer à lei de Bouguer-Lambert-Beer, então a dependência da linha reta é violada em alguma parte da curva ou em toda a curva. Nesse caso, é necessário aumentar o número de soluções padrão. A concentração de soluções padrão é geralmente expressa em . A quantidade de analito em miligramas é determinada pela fórmula (23).
Determinação da concentração de uma substância pelo método de "equalização" ou alterando a espessura da camada absorvente
A densidade óptica da solução de teste é determinada pela fórmula:
onde é o coeficiente de absorção molar da solução de teste; - concentração do analito, ; - espessura da camada, cm.
O dispositivo do colorímetro de imersão (colorímetro Dubosque) baseia-se no uso dessa igualdade, em que a identidade da cor é alcançada alterando a espessura da camada de solução. O esquema óptico do colorímetro de imersão é mostrado na Fig. 96. Um fluxo de luz do espelho 1 passa pela camada da solução de teste na cubeta 2, cilindro 4, prisma 6, lentes 8 e 9 e entra na ocular, iluminando a metade direita do campo óptico. Outro fluxo de luz passa pela camada de solução padrão na célula 3, cilindro 5, prisma 7, lentes 8 e 9, entra na ocular, iluminando a metade esquerda do campo óptico. As cubetas 2 e 3 são montadas em suportes, que se movem verticalmente com o auxílio de engrenagens e cremalheiras. Cilindros de vidro 4 e 5 com extremidades polidas são fixos. Ao mover as cubetas 2 e 3 verticalmente, a altura das colunas de solução é alterada e as interfaces na ocular do campo óptico desaparecem. As alturas das colunas da solução de referência e da solução de teste são contadas em escala milimétrica.
Densidade ótica D, uma medida da opacidade de uma camada de matéria aos raios de luz. Igual ao logaritmo de base 10 da razão de fluxo radiante (Veja fluxo radiante) F 0 incidente na camada para um fluxo enfraquecido como resultado de absorção e espalhamento F passando por esta camada: D=lg( F 0 /F), caso contrário, O. p. é o logaritmo do recíproco do coeficiente de transmissão da camada de substância: D= lg(1/τ). (O logaritmo decimal lg é substituído pelo logaritmo natural logaritmo logaritmo logaritmo lg, que às vezes é usado.) O conceito de limite natural foi introduzido por R. Bunsen;
é utilizado para caracterizar a atenuação da radiação óptica (luz) em camadas e filmes de diversas substâncias (corantes, soluções, vidros coloridos e leitosos, e muitos outros), em filtros de luz e outros produtos ópticos. A densitometria é especialmente amplamente utilizada para a avaliação quantitativa de camadas fotográficas desenvolvidas em fotografia em preto e branco e colorida, onde os métodos para medi-la formam o conteúdo de uma disciplina separada, a densitometria. Existem vários tipos de radiação óptica, dependendo da natureza da radiação incidente e do método de medição dos fluxos de radiação transmitidos. arroz.
). O O.P. depende do conjunto de frequências ν (comprimentos de onda λ) que caracteriza o fluxo inicial; seu valor para o caso limite de um único ν é chamado de op monocromático. arroz.
, a) o O.p. monocromático de uma camada de um meio não espalhante (sem levar em conta as correções de reflexão dos limites frontal e traseiro da camada) é 0,4343 k ν eu, Onde k ν
- índice de absorção natural do meio ambiente, eu- espessura da camada ( k ν eu=
κ cl- indicador na equação de Bouguer - Lambert - Beer law a; se a dispersão no meio não puder ser desprezada, kν é substituído pelo índice de enfraquecimento natural). Para uma mistura de substâncias não reagentes ou um conjunto de meios dispostos um após o outro, a DO desse tipo é aditiva, ou seja, é igual à soma da mesma DO de substâncias individuais ou meios individuais, respectivamente. O mesmo vale para a radiação óptica não monocromática regular (radiação de composição espectral complexa) no caso de meios com absorção não seletiva (independente de ν). Regular não monocromático O opp de um conjunto de meios com absorção seletiva é menor que a soma do opp desses meios. (Para dispositivos para medir O.p., veja os artigos Densitometer, Microphotometer, Spectrozonal aérea photography,
Espectrosensitômetro, Espectrofotômetro, Fotômetro.) Aceso.: Gorohovsky Yu.N., Levenberg T.M., General sensitometry. Teoria e prática, M., 1963; James T., Higgins J., Fundamentos da Teoria do Processo Fotográfico, trad. de Inglês, M., 1954. L.N. Kaporsky. Tipos de densidade óptica da camada média dependendo da geometria do incidente e do método de medição do fluxo de radiação transmitido (no sistema sensitométrico adotado na URSS): , que manteve a direção original; b) para determinar a densidade óptica integral D ε, um fluxo paralelo é direcionado perpendicularmente à camada, todo o fluxo passado é medido; c) ed) dois métodos de medição utilizados para determinar dois tipos de densidade óptica difusa D ≠ (fluxo incidente - idealmente espalhado). A diferença D II - D ε serve como medida da dispersão da luz na camada medida.
Grande Enciclopédia Soviética. - M.: Enciclopédia Soviética. 1969-1978 .
Densidade ótica D, uma medida da opacidade de uma camada de matéria aos raios de luz. Igual ao logaritmo decimal da razão fluxo de radiação F 0 incidente na camada para um fluxo enfraquecido como resultado de absorção e espalhamento F passando por esta camada: D=lg( F 0 /F), caso contrário, o O.p. é o logaritmo do recíproco de coeficiente de transmissão camada de materiais: D= lg(1/t). (O logaritmo decimal lg é substituído pelo logaritmo natural logaritmo logaritmo lg, que às vezes é usado.) Bunsen ; é usado para caracterizar a atenuação radiação óptica (luz) em camadas e filmes de várias substâncias (corantes, soluções, vidros coloridos e de leite, etc.), em filtros de luz e outros produtos ópticos. OP é especialmente amplamente utilizado para a avaliação quantitativa de camadas fotográficas desenvolvidas em fotografia em preto e branco e colorida, onde os métodos para medi-la formam o conteúdo de uma disciplina separada - densitometria . Existem vários tipos de radiação óptica, dependendo da natureza da radiação incidente e do método de medição dos fluxos de radiação transmitidos. arroz. ).
O O.P. depende do conjunto de frequências n (comprimentos de onda l) que caracterizam o fluxo inicial; seu valor para o caso limite de um único n é chamado de monocromático O. p. Regular ( arroz. , a) o O.p. monocromático de uma camada de um meio não espalhante (sem levar em conta as correções de reflexão dos limites frontal e traseiro da camada) é 0,4343 k n eu, Onde k n - naturais Taxa de absorção meio Ambiente, eu- espessura da camada ( k n eu= k cl- indicador na equação Booger - Lambert - Lei Bera ; se a dispersão no meio não puder ser desprezada, k n é substituído por natural indicador de enfraquecimento ). Para uma mistura de substâncias não reagentes ou um conjunto de meios dispostos um após o outro, a DO desse tipo é aditiva, ou seja, é igual à soma da mesma DO de substâncias individuais ou meios individuais, respectivamente. O mesmo vale para a radiação óptica não monocromática regular (radiação de uma composição espectral complexa) no caso de meios com absorção não seletiva (independente de n). Regular não monocromático O opp de um conjunto de meios com absorção seletiva é menor que a soma do opp desses meios. (Sobre dispositivos para medir O. p., veja os artigos Densitômetro , Microfotômetro , Fotografia aérea espectrozonal , Espectrossensiômetro , Espectrofotômetro , Fotômetro .)
Aceso.: Gorohovsky Yu.N., Levenberg T.M., General sensitometry. Teoria e prática, M., 1963; James T., Higgins J., Fundamentos da Teoria do Processo Fotográfico, trad. de Inglês, M., 1954.
Grande Enciclopédia Soviética M.: "Enciclopédia Soviética", 1969-1978
Colorimetria
Dos métodos ópticos de análise na prática de laboratórios analíticos, os métodos colorimétricos são os mais amplamente utilizados (de lat. cor- cor e grego. μετρεω - Eu meço). Os métodos colorimétricos são baseados na medição da intensidade do fluxo de luz que passa por uma solução colorida.
No método colorimétrico, são utilizadas reações químicas, acompanhadas de mudança na cor da solução analisada. Medindo a absorção de luz de tal solução colorida, ou comparando a cor obtida com a de uma solução de concentração conhecida, determina-se o teor da substância colorida na solução teste.
Existe uma relação entre a intensidade da cor da solução e o conteúdo da substância colorida nesta solução. Essa dependência, chamada de lei básica da absorção de luz (ou lei de Bouguer-Lambert-Beer), é expressa pela equação:
I = I 0 10 - ε c l
onde I é a intensidade da luz que passa pela solução; I 0 - a intensidade da luz incidente na solução; ε é o coeficiente de absorção de luz, um valor constante para cada substância colorida, dependendo de sua natureza; C é a concentração molar da substância colorida na solução; l é a espessura da camada de solução de absorção de luz, veja
O significado físico desta lei pode ser expresso como segue. Soluções da mesma substância colorida na mesma concentração desta substância e a espessura da camada de solução absorvem uma quantidade igual de energia luminosa, ou seja, a absorção de luz de tais soluções é a mesma.
Para uma solução colorida encerrada em uma cubeta de vidro com paredes paralelas, pode-se dizer que à medida que a concentração e a espessura da camada de solução aumentam, sua cor aumenta, e a intensidade da luz I transmitida pela solução absorvente diminui em relação à intensidade de a luz incidente I 0 .
Fig.1 Passagem de luz através de uma cuvete com uma solução de teste.
A densidade óptica da solução.
Se pegarmos o logaritmo da equação da lei básica da absorção de luz e invertermos os sinais, então a equação se torna:
O valor é uma característica muito importante da solução colorida; é chamado de densidade óptica da solução e é denotado pela letra A:
A = εC1
Segue-se desta equação que a densidade óptica da solução é diretamente proporcional à concentração da substância colorida e à espessura da camada de solução.
Em outras palavras, com a mesma espessura de camada de uma solução de uma dada substância, a densidade óptica dessa solução será tanto maior quanto mais ela contiver uma substância colorida. Ou, inversamente, na mesma concentração de uma determinada substância colorida, a densidade óptica da solução depende apenas da espessura de sua camada. A partir disso, pode-se tirar a seguinte conclusão: se duas soluções da mesma substância colorida tiverem concentrações diferentes, a mesma intensidade de cor dessas soluções será alcançada com as espessuras de suas camadas inversamente proporcionais às concentrações das soluções. Essa conclusão é muito importante, pois alguns métodos de análise colorimétrica são baseados nela.
Assim, para determinar a concentração (C) de uma solução colorida, é necessário medir sua densidade óptica (A). Para medir a densidade óptica, a intensidade do fluxo luminoso deve ser medida.
A intensidade da cor das soluções pode ser medida por vários métodos. Existem métodos subjetivos (ou visuais) de colorimetria e objetivos (ou fotocolorimétricos).
Os métodos visuais são aqueles métodos nos quais a avaliação da intensidade da cor da solução de teste é feita a olho nu.
Com métodos objetivos de determinação colorimétrica, as fotocélulas são usadas em vez da observação direta para medir a intensidade da cor da solução de teste. A determinação neste caso é realizada em dispositivos especiais - fotocolorímetros, a partir dos quais o método foi chamado de fotocolorimétrico.
Métodos Visuais
Os métodos visuais incluem:
1) método de série padrão;
2) método de duplicação (titulação colorimétrica);
3) método de ajuste.
Método de série padrão. Ao realizar a análise pelo método da série padrão, a intensidade da cor da solução colorida analisada é comparada com as cores de uma série de soluções padrão especialmente preparadas (com a mesma espessura da camada absorvente).
As soluções em colorimetria costumam ter uma cor intensa, por isso é possível determinar concentrações ou quantidades muito pequenas de substâncias. No entanto, isso pode ser acompanhado por algumas dificuldades: dessa forma, as amostras para preparar uma série de soluções padrão podem ser muito pequenas. Para superar essas dificuldades, a solução padrão A é preparada em uma concentração suficientemente alta, por exemplo 1 mg/ml. Depois disso, por diluição da solução A, uma solução padrão B de concentração muito menor é preparada e, a partir disso, uma série de soluções padrão é preparada.
Para fazer isso, os volumes necessários de soluções reagentes na sequência necessária são adicionados a tubos de ensaio ou cubetas do mesmo tamanho e da mesma cor de vidro com uma pipeta. É aconselhável adicionar porções de soluções do analito da bureta, pois seus volumes serão diferentes para fornecer diferentes concentrações em uma série de soluções padrão. Neste caso, a solução inicial deve conter todos os componentes, exceto o analito. (solução zero). As soluções dos reagentes necessários são adicionadas à solução de teste. Todas as soluções são levadas a um volume constante e, em seguida, a intensidade da cor da solução de teste é comparada visualmente com as soluções de uma série de soluções padrão. É possível combinar a intensidade da cor com qualquer solução da série. Em seguida, considera-se que cem soluções de teste têm a mesma concentração ou contêm a mesma quantidade do analito. Se a intensidade da cor parece ser intermediária entre soluções vizinhas da série, a concentração ou conteúdo do analito é considerada a média aritmética entre as soluções da série.
Titulação colorimétrica (método de duplicação). Este método baseia-se na comparação da cor da solução analisada com a cor de outra solução. - ao controle. Para preparar uma solução controle, prepare uma solução contendo todos os componentes da solução teste, com exceção do analito, e todos os reagentes usados na preparação da amostra, e adicione a solução padrão do analito da bureta. Quando se adiciona tanto desta solução que as intensidades de cor das soluções controle e analisadas tornam-se iguais, considera-se que a solução analisada contém a mesma quantidade do analito que foi introduzida na solução controle.
Método de equalização. Este método baseia-se na equalização das cores da solução analisada e uma solução com concentração conhecida do analito - uma solução padrão. Existem duas opções para realizar uma determinação colorimétrica por este método.
De acordo com a primeira opção, a equalização das cores de duas soluções com diferentes concentrações da substância colorida é realizada alterando a espessura das camadas dessas soluções na mesma intensidade do fluxo de luz que passa pelas soluções. Nesse caso, apesar da diferença nas concentrações das soluções analisadas e padrão, a intensidade do fluxo de luz que passa pelas duas camadas dessas soluções será a mesma. A razão entre as espessuras das camadas e as concentrações da substância colorida nas soluções no momento da equalização das cores será expressa pela equação:
l 1= C2
onde l 1 é a espessura da camada de solução com a concentração da substância colorida C 1 , e l 2 é a espessura da camada de solução com a concentração da substância colorida C 2 .
No momento da igualdade de cores, a razão das espessuras das camadas das duas soluções comparadas é inversamente proporcional à razão de suas concentrações.
Com base na equação acima, medindo a espessura das camadas de duas soluções de cor idêntica e conhecendo a concentração de uma dessas soluções, pode-se calcular facilmente a concentração desconhecida da substância colorida na outra solução.
Para medir a espessura da camada através da qual o fluxo de luz passa, podem ser usados cilindros de vidro ou tubos de ensaio e, para determinações mais precisas, dispositivos especiais - colorímetros.
De acordo com a segunda opção, para equalizar as cores de duas soluções com diferentes concentrações de uma substância colorida, fluxos de luz de diferentes intensidades são passados através de camadas de soluções de mesma espessura.
Neste caso, ambas as soluções têm a mesma cor quando a razão dos logaritmos das intensidades dos fluxos de luz incidente é igual à razão das concentrações.
No momento de obter a mesma cor das duas soluções comparadas, com igual espessura de suas camadas, as concentrações das soluções são diretamente proporcionais aos logaritmos das intensidades da luz incidente sobre elas.
De acordo com a segunda opção, a determinação pode ser realizada apenas com um colorímetro.
