УФ-спектроскопия изучает как спектры излучения, так и спек­тры поглощения. Для количественного определения по УФ-спектрам пользуются законом Бугера-Ламберта-Беера, из которого следует:

C = D/(£d),

где С - концентрация групп, обусловливающих данную полосу по­глощения; D - оптическая плотность; £ - коэффициент поглощения, отнесенный к единице длины поглощающего слоя (1 см) и единице концентрации испытуемого раствора (1 моль/л): d - толщина поглощающего слоя, см.

При проведении количественного анализа вещества сначала записывают его спектр поглощения, с помощью которого выбирают подходящие для анализа полосы поглощения. Затем готовят серию стандартных растворов с различной концентрацией вещества и строят график зависимости их поглощения от концентрации при выбранных длинах волн. По калибровочным кривым можно найти концентрацию вещества в исследуемом растворе, даже если кривая отклоняется от линейной зависимости или не проходит через начало координат. По­скольку коэффициент поглощения зависит от настройки прибора, ис­пользование калибровочных кривых снижает вносимые прибором ошибки до минимума.

Причин отклонения от закона Ламберта-Бугера-Беера много. С изменением концентрации вещества в растворе меняется сила взаимо­действия частиц (агрегация и дезагрегация, процессы полимериза­ции). При определенных физических (изменение температуры, облу­чение светом и т. д.) и химических (изменение pH, ионной силы рас­твора и т. п.) воздействиях на исследуемое вещество спектр его может значительно изменяться. Вещества, обладающие кислотно-основными свойствами, меняют величину pH раствора, при этом возможно или образование комплексов, отличающихся друг от друга спектрами по­глощения, или изменение степени диссоциации данного вещества, а ионы и нейтральные молекулы часто имеют различные спектры по­глощения. Спектр поглощающего вещества может изменяться из-за накопления в растворе некоторых не поглощающих, но химически активных веществ. Отклонения от закона могут быть также обуслов­лены недостаточной монохроматичностью пучка света в приборе, флуоресценцией или светорассеянием в образце.

Анализ многокомпонентных смесей более сложен, так как суммарная оптическая плотность складывается из поглощения от­дельных компонентов. Проблема упрощается, когда для анализа мож­но выбрать длины волн, которые поглощает только один компонент, или необходимо измерить концентрацию только одного компонента смеси (тогда можно или удалить из смеси мешающее вещество, или выделить исследуемое). Если вещества, составляющие смесь, извест­ны, то возможны два подхода:

1. Если химическое взаимодействие между компонентами отсутству­ет, то поглощение смеси есть арифметическая сумма поглощения индивидуальных компонентов. Тогда систему уравнений, составленных согласно оптическому закону при различных длинах волн, решают относительно искомых концентраций.

2. Готовят искусственные смеси и их концентрацию варьируют до тех пор, пока не будет получен спектр, аналогичный спектру исследуемой смеси.

Количественный анализ особенно широко применяется в про­изводстве и переработке полимеров для определения разнообразных низкомолекулярных веществ, входящих в их состав; для установления связи между спектрами поглощения различных веществ и их химиче­ским строением и составом [15]. Спектры поглощения наиболее рас­пространенных веществ приведены в специальной справочной лите­ратуре [16]. С их помощью спектрофотометрически можно опреде­лить:

6 Состав вулканизующих агентов (оксид цинка, сера и др.), ускорители вулканизации. Например, для определения цинковой соли каптакса и этилцимата в составе дисперсии вулканизующих агентов навеску дисперсии обрабатывают [17] хлороформом или 1 %-ным раствором КОН и измеряют оптическую плотность полученного рас­твора при длине волны 310-320, 263 и 280 нм. Дифенилгуанидин из­влекают 1 %-ным раствором едкого кали с последующими экстракци­ей эфиром и измерением оптической плотности при длине волны 250 нм.

О Антиоксиданты аминного и фенольного типа. В частности, Нафтам-2 извлекают уксусной кислотой и измеряют оптическую плотность при 270 нм, фенольные антиоксиданты экстрагируют спир­том и, измеряя разность оптических плотностей щелочного и ней­трального спиртового экстракта, судят о содержании антиоксиданта в полимере [18]. Фенольный антиоксидант Ирганокс 1010 можно ана- лйзйровать без его выделения, непосредственно в пленке полимера [19]. Для этого УФ-спектры образцов записывают в области 240-350 нм по отношению к образцу полимера, не содержащего стабилизато­ров. Оптическую плотность рассчитывают в максимуме полосы по­глощения 281 нм методом базовой линии (см. ниже), которую прово­дят через минимумы спектральной кривой при X = 258 и 292 нм, после чего с помощью градуировочного графика определяют содержание Ирганокса 1010 в полимере.

0 Диспергаторы и компоненты губчатых изделий из латек - сов. Например, диспергатор НФ выделяют [20] с помощью воды и измеряют оптическую плотность при 227 нм. Аналогично эти компо­ненты могут быть проанализированы в составе готовых изделий, например латексной пленки или губки.

0 Вредные примеси (в частности, диспергатор НФ и натрие­вая соль меркаптобензимидазола), вымываемые из детских сосок из натурального латекса [21]. Соски помещают в подкисленный и под­щелоченный физиологический раствор (0,8 %-ный раствор NaCl) и выдерживают в течение 24 часов при 37 °С. В полученных вытяжках определяют наличие вредных примесей путем измерения оптической плотности при длинах волн 227, 290 и 299 нм.

0 Тип и содержание эмульгатора в латексах и др.