Оптичка густина Д, мерка за непроѕирноста на слој супстанција за светлосните зраци. Еднаков на децималниот логаритам на односот на радијативниот флукс (Види Радијативен флукс) Ф 0 инцидент на слојот, до проток ослабен како резултат на апсорпција и расејување Фпомина низ овој слој: Д=log( Ф 0 /Ф), инаку, O.P. е логаритам на реципроцитет на коефициентот на пропустливост на слој материја: Д= лог (1/τ). (Во дефиницијата за природна оп., која понекогаш се користи, декадниот логаритам lg се заменува со природен ln.) Концептот на оп. беше воведен од Р. Бунсен;
се користи за карактеризирање на слабеењето на оптичкото зрачење (Види Оптичко зрачење) (светлина) во слоеви и филмови од различни супстанции (бои, раствори, обоени и млечни очила, итн.), во светлосни филтри и други оптички производи. O.P. особено широко се користи за квантитативна проценка на развиените фотографски слоеви и во црно-белата и во колор фотографијата, каде што методите на неговото мерење ја формираат содржината на посебна дисциплина - густинаметрија. Постојат неколку видови на оптичко зрачење во зависност од природата на упадното зрачење и начинот на мерење на пренесените флуксови на зрачење ( оризот.
). Работната фреквенција зависи од множеството фреквенции ν (бранови должини λ) кои го карактеризираат оригиналниот проток; неговата вредност за граничниот случај на еден единечен ν се нарекува монохроматски O. Правилен ( оризот.
, а) монохроматски O.P. на слој од медиум што не се расејува (без да се земат предвид корекции за рефлексија од предните и задните граници на слојот) е еднаков на 0,4343 к ν л, Каде к ν
- индикатор за природна апсорпција на животната средина, л- дебелина на слојот ( к ν л=
κ cl- експонент во равенката Бугер - Ламберт - Пиво закон a; ако расејувањето во медиумот не може да се занемари, кν се заменува со индикаторот природен слабеење). За мешавина од супстанции што не реагираат или збир на медиуми лоцирани еден по друг, непроѕирноста од овој тип се адитивни, односно еднакви на збирот на истите непроѕирност на поединечни супстанции или поединечни медиуми, соодветно. Истото важи и за редовно немонохроматско зрачење (зрачење на сложен спектрален состав) во случај на медиум со неселективна (независна од ν) апсорпција. Редовно немонохроматски O.P. на збир на медиуми со селективна апсорпција е помала од збирот на O.P. на овие медиуми. (За инструменти за мерење на O. стр. видете ги написите Дензитометар, Микрофотометар, Спектрозонска воздушна фотографија,
Спектросензитометар, спектрофотометар, фотометар.) Осветлено:Гороховски Ју.Н., Левенберг Т.М., Општа сензитометрија. Теорија и практика, М., 1963; Џејмс Т., Хигинс Ј., Основи на теоријата на фотографскиот процес, превод. од англиски, М., 1954 г. Л.Н. Капорски. Видови оптичка густина на среден слој во зависност од геометријата на упадното зрачење и начинот на мерење на пренесениот флукс на зрачење (во сензитометрискиот систем усвоен во СССР): а) правилната оптичка густина D II се одредува со насочување на паралелен флукс на слојот нормален на него и мерејќи го само оној дел од пренесениот флукс, кој ја задржал првобитната насока; б) за да се одреди интегралната оптичка густина D ε, паралелен проток е насочен нормално на слојот и се мери целиот пренесен проток; в) и г) два методи на мерење кои се користат за одредување на два типа на дифузна оптичка густина D ≠ (инцидентен флукс - идеално дифузен). Разликата D II - D ε служи како мерка за расејување на светлината во измерениот слој.
Голема советска енциклопедија. - М.: Советска енциклопедија. 1969-1978 .
ОПТИЧКА ГУСТИНА
густина D, мерка за непроѕирноста на слој материја во однос на светлосните зраци. Еднаков на децималниот логаритам на односот на флуксот на зрачење F0 кој спаѓа на слојот до флуксот F атенуиран како резултат на апсорпцијата и расејувањето што минува низ овој слој: D lg (F0/F), во спротивно, O.p. е логаритам на реципрочно на слојот на коефициентот на пропустливост: D lg (1/t). (Во дефиницијата на понекогаш користениот природен оп., декадниот логаритам lg се заменува со природниот ln.) Концептот на оп. беше воведен од Р. Бунсен; се користи за карактеризирање на слабеењето на оптичкото зрачење (светлина) во слоеви и филмови од различни материи (бои, раствори, обоени и млечни чаши и многу повеќе), во светлосни филтри и други оптички производи. O.P. особено широко се користи за квантитативна проценка на развиените фотографски слоеви и во црно-белата и во колор фотографијата, каде што методите на неговото мерење ја формираат содржината на посебна дисциплина - густинаметрија. Постојат неколку видови на оптичко зрачење во зависност од природата на упадното зрачење и начинот на мерење на пренесените флуксови на зрачење (сл.).
Работната фреквенција зависи од множеството фреквенции n (бранови должини l) кои го карактеризираат оригиналниот проток; неговата вредност за ограничувачкиот случај на едно n се нарекува монохроматска ОП. Редовна (сл. , а) монохроматска ОП на слој од медиум што не се расејува (без да се земат предвид корекции за рефлексија од предните и задните граници на слојот ) е еднакво на 0,4343 k n l, каде k n е природен индекс на апсорпција на медиумот, l е дебелината на слојот (k n l k cl е индекс во равенката на законот Бугер-Ламберт-Бир; ако расејувањето во медиумот не може да се занемари , k n се заменува со индексот на природно слабеење). За мешавина од супстанции што не реагираат или збир на медиуми лоцирани еден по друг, непроѕирноста од овој тип се адитивни, односно еднакви на збирот на истите непроѕирност на поединечни супстанции или поединечни медиуми, соодветно. Истото важи и за редовно немонохроматско зрачење (зрачење на сложен спектрален состав) во случај на медиум со неселективна (независна од n) апсорпција. Редовно немонохроматски O.P. на збир на медиуми со селективна апсорпција е помала од збирот на O.P. на овие медиуми. (За инструменти за мерење на O. стр., видете ги написите Дензитометар, Микрофотометар, Спектрозонска воздушна фотографија, Спектросензитометар, Спектрофотометар, Фотометар.)
Лит.: Гороховски Ју.Н., Левенберг Т.М., Општа сензитометрија. Теорија и практика, М., 1963; Џејмс Т., Хигинс Ј., Основи на теоријата на фотографскиот процес, превод. од англиски, М., 1954 г.
Л.Н. Капорски.
Голема советска енциклопедија, ТСБ. 2012
Видете исто така толкувања, синоними, значења на зборот и што е ОПТИЧКАТА ГУСТИНА на руски во речници, енциклопедии и референтни книги:
- ОПТИЧКА ГУСТИНА во медицински термини:
количество кое ја карактеризира апсорпцијата на светлината од страна на слој супстанција и го претставува логаритамот на односот на интензитетот на флуксот на зрачење пред и откако ќе помине низ апсорбирачкиот ... - ОПТИЧКА ГУСТИНА
- ОПТИЧКА ГУСТИНА
мерка за непроѕирноста на супстанцијата, еднаква на десеттиот логаритам на односот на флуксот на зрачење Fо што се спушта на слој од супстанција до пренесениот флукс на зрачење F, атенуиран... - ГУСТИНА во Речникот на автомобилски жаргон:
(густина) е односот на масата на телото и неговиот волумен. Изразено во kg/dm3 или kg/m3. Јачината зависи од температурата (во ... - ГУСТИНА во Големиот енциклопедиски речник:
(?) маса на единица волумен на супстанција. Реципроцитет на специфичен волумен. Односот на густините на две супстанции се нарекува релативна густина (обично густината на супстанциите се одредува ... - ГУСТИНА
(р), физичка количина одредена за хомогена супстанција според нејзината маса по единица волумен. P. на хетерогена супстанција - граница на односот на масата спрема ... - ГУСТИНА во Енциклопедискиот речник на Брокхаус и Еуфрон:
Густината на водата на 4° C. = 1,000013 грама / сантиметар 3 За супстанција од хетероген P., просечниот P. дел од телото ... - ГУСТИНА во Современиот енциклопедиски речник:
- ГУСТИНА во енциклопедискиот речник:
(р), маса по единица волумен на супстанцијата. Единицата за густина на SI е 1 kg/m3. Односот на густините на две супстанции се нарекува релативна густина (обично густината ... - ГУСТИНА во енциклопедискиот речник:
, -i, w. 1. cm густа. 2. Маса на единица волумен на супстанција (специјална). P. вода. II adj. густо, о, ох... - ГУСТИНА
ТЕКОВНА ГУСТИНА, една од главните. електрични карактеристики струја; еднаква на електрична полнеж пренесен за 1 секунда низ единица површина нормална на насоката ... - ГУСТИНА во Големиот руски енциклопедиски речник:
ГУСТИНА НА НАСЕЛЕНИЕ, степен на население на одредена територија, број на постојано население по единица површина (обично 1 km 2). Кога ср. ... - ГУСТИНА во Големиот руски енциклопедиски речник:
ГУСТИНА НА ВЕРОЈАТНОСТА на случајна променлива X, функција p (x) таква што за кое било a и b веројатноста за неравенство ... - ГУСТИНА во Големиот руски енциклопедиски речник:
ГУСТИНА (r), маса на единица волумен на супстанцијата. Реципроцитет на специфичен волумен. Односот помеѓу П. и двајцата се нарекува роднина P. (обично P. во-во ... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА ДЕБЛИНА, производ на волуметриски коефициент. слабеење на светлината од околината на геом. должината на патеката на светлосниот зрак во медиум. Го карактеризира слабеењето на светлината во... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА МОЌ, вредност што ја карактеризира моќта на прекршување на леќата (систем на леќи); мерено во диоптри; О.С. реципрочно на фокусното растојание во... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА КОМУНИКАЦИЈА, комуникација преку ел.-магнет оптички вибрации опсег (10 13 - 10 15 Hz), обично со користење на ласери. ОС системи ... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА ГУСТИНА, мерка за непроѕирноста на супстанцијата, еднаква на десеттиот логаритам на односот на флуксот на зрачење F 0 случен на слојот на супстанцијата со флуксот ... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА ПЕРНА, уред во кој зрачната енергија од с.л. Изворот, користејќи систем на рефлектори, е фокусиран на мала област (обично дијаг. ... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА ОСКА: кристал - насоката во кристалот по која брзината на светлината не зависи од ориентацијата на рамнината на поларизација на светлината. Се шири светлина... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКО ПУМПУВАЊЕ, метод на создавање популациона инверзија во супстанција под влијание на интензивен електричен магнетизам. зрачење со поголема фреквенција од фреквенцијата на потребната квантна инверзија... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА ЛОКАЦИЈА, детекција на далечни објекти, мерење на нивните координати, како и препознавање на нивната форма со помош на електрични магнети. бранови оптички опсег. Оптички ... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКИ ИЗОМЕРИЗАМ, ист како... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ДОЛЖИНА НА ОПТИЧКАТА ПАТЕКА, производ од должината на патеката на светлосниот зрак и индексот на прекршување на медиумот (патот што светлината би ја поминала во истата ... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА АНИЗОТРОПИЈА, разлика во оптичката својствата на медиумот во зависност од насоката на ширење на светлината во неа и од поларизацијата на оваа светлина. О.а. ... - ОПТИЧКИ во Големиот руски енциклопедиски речник:
ОПТИЧКА АКТИВНОСТ, својство на одредени супстанци да предизвикуваат ротација на рамнината на поларизација на рамно-поларизирана светлина што минува низ нив. Постојат два вида оптички активни супстанции. ... - ГУСТИНА во енциклопедијата Брокхаус и Ефрон:
(densite, Dichtigkeit) ? со самото потекло на зборот, тој укажува на одредено физичко својство на супстанцијата, според кое количината на супстанцијата содржана во единица ... - ГУСТИНА во Целосната акцентирана парадигма според Зализњак:
густина, густина, густина, густина, густина, густина, густина, густина, густина, густина, густина,… - ГУСТИНА во Тезаурусот на рускиот деловен речник:
Син: дебелина, ... - ГУСТИНА во тезаурусот за руски јазик:
Син: дебелина, ... - ГУСТИНА во рускиот речник за синоними:
Син: дебелина, ... - ГУСТИНА во Новиот објаснувачки речник на рускиот јазик од Ефремова:
1. г. Одвраќање именка по вредност прил.: густ. 2. г. Односот на телесната тежина со неговата... - ГУСТИНА во речникот на рускиот јазик на Лопатин:
густина,... - ГУСТИНА во целосниот правописен речник на рускиот јазик:
густина,... - ГУСТИНА во правописниот речник:
густина,... - ГУСТИНА во Речникот на рускиот јазик на Ожегов:
маса на единица волумен на супстанција Спец P. вода. густина<= … - ГУСТИНА во Модерниот објаснувачки речник, TSB:
(?), маса на единица волумен на супстанција. Реципроцитет на специфичен волумен. Односот на густините на две супстанции се нарекува релативна густина (обично густината на супстанциите ... - ГУСТИНА во Објаснувачкиот речник на рускиот јазик на Ушаков:
густина, г. 1. само единици Одвраќање именка до густа. Густина на населението. Густина на ткаенината. Густина на воздухот. Густина на пожар (воена). 2. Масовно ... - ГУСТИНА во Ефремовиот објаснувачки речник:
густина 1. г. Одвраќање именка по вредност прил.: густ. 2. г. Односот на телесната тежина со неговата... - ГУСТИНА во Новиот речник на рускиот јазик од Ефремова:
- ГУСТИНА во Големиот модерен објаснувачки речник на рускиот јазик:
Јас расеан именка според прид. густо II г. Односот на телесната тежина со неговата... - ОПТИЧКА АНИЗОТРОПИЈА во Големиот енциклопедиски речник:
разликата во оптичките својства на медиумот во зависност од насоката на ширење на светлината во неа и од поларизацијата на оваа светлина. Оптичката анизотропија е изразена ... - ОПТИЧКА АКТИВНОСТ во Големиот енциклопедиски речник:
својството на некои супстанци да предизвикуваат ротација на рамнината на поларизација на рамно-поларизираната светлина што минува низ нив. Постојат два вида оптички активни супстанции. У... - СССР. РСФСР, АВТОНОМНИ РЕПУБЛИКИ во Големата советска енциклопедија, ТСБ:
Република Башкирска Автономна Советска Социјалистичка Република Башкирска Автономна Советска Социјалистичка Република (Башкирија) е формирана на 23 март 1919 година. Се наоѓа на Урал. Површина 143,6 илјади km2. Население 3833 илјади... - РЕФРАКЦИЈА (РЕФРАКЦИЈА НА СВЕТЛИНАТА) во Големата советска енциклопедија, ТСБ:
светлина, во широка смисла - исто како и прекршувањето на светлината, односно промена на правецот на светлосните зраци при менување...
Целта на работата е да се одреди концентрацијата на материите со помош на колориметрискиот метод.
I. Поими и дефиниции
Стандарден раствор (ср)- ова е раствор кој содржи по единица волумен одредена количина на супстанцијата за испитување или нејзиниот хемиски аналитички еквивалент (ГОСТ 12.1.016 - 79).
Тест решение (ir) - ова е решение во кое е неопходно да се одреди содржината на супстанцијата за испитување или нејзиниот хемиски аналитички еквивалент (ГОСТ 12.1.016 - 79).
Табела за калибрација- графички израз на зависноста на оптичката густина на сигналот од концентрацијата на супстанцијата за испитување (ГОСТ 12.1.016 - 79).
Максимална дозволена концентрација (MPC)) штетна материја - ова е концентрација која со дневна (освен викенд) работа по 8 часа или други работни часови, но не повеќе од 40 часа неделно во текот на целото работно искуство, не може да предизвика болести или здравствени проблеми откриени со современи методи на истражување, процесот на работа или на долг рок на животот на сегашните или следните генерации (ГОСТ 12.1.016 - 79).
Колориметрија -Ова е метод за квантитативна анализа на содржината на јон во проѕирен раствор, врз основа на мерење на интензитетот на неговата боја.
II. Теоретски дел
Колориметрискиот метод на анализа се заснова на односот помеѓу две величини: концентрацијата на растворот и неговата оптичка густина (степен на обојување).
Бојата на растворот може да биде предизвикана или од присуството на самиот јон (MnO 4 -, Cr 2 O 7 2- ), и формирање на обоено соединение како резултат на хемиската интеракција на јонот што се испитува со реагенсот.
На пример, слабо обоениот јон Fe 3 + дава крв-црвена соединение кога реагира со тиоцијанат јони SCH -, бакарниот јон Cu 2+ формира светло син комплексен јон 2 + при интеракција со воден раствор на амонијак.
Бојата на растворот се должи на селективна апсорпција на светлосни зраци со одредена бранова должина: обоениот раствор ги апсорбира оние зраци чија бранова должина одговара на комплементарната боја. На пример: сино-зелената и црвената, сината и жолтата се нарекуваат комплементарни бои.
Растворот на железо тиоцијанат изгледа црвено бидејќи апсорбира претежно зелени зраци ( 5000Á) и пренесува црвени; напротив, растворот со зелена боја ги пренесува зелените зраци и ги апсорбира црвените.
Колориметрискиот метод на анализа се базира на способноста на обоените раствори да апсорбираат светлина во опсегот на бранова должина од ултравиолетово до инфрацрвено. Апсорпцијата зависи од својствата на супстанцијата и нејзината концентрација. Со овој метод на анализа, супстанцијата што се испитува е дел од воден раствор кој ја апсорбира светлината, а нејзината количина се одредува со светлосниот флукс што минува низ растворот. Овие мерења се вршат со помош на фотоколориметри. Дејството на овие уреди се заснова на промени во интензитетот на светлосниот флукс при минување низ растворот, во зависност од дебелината на слојот, степенот на боја и концентрацијата. Мерката за концентрација е оптичка густина (Д). Колку е поголема концентрацијата на супстанцијата во растворот, толку е поголема оптичката густина на растворот и помала е неговата пропустливост на светлина.Оптичката густина на обоениот раствор е директно пропорционална со концентрацијата на супстанцијата во растворот. Мора да се мери на брановата должина на која супстанцијата што се испитува има максимална апсорпција на светлина. Ова се постигнува со избирање светлосни филтри и кивети за растворот.
Прелиминарниот избор на кивети се прави визуелно според интензитетот на бојата на растворот. Ако растворот е интензивно обоен (темен), користете кивети со кратка работна бранова должина. Во случај на слабо обоени раствори, се препорачуваат кивети со поголема бранова должина. Растворот се истура во претходно избрана кивета, неговата оптичка густина се мери со вклучување на светлосен филтер на патеката на зраците. При мерење на низа раствори, киветот се полни со раствор со просечна концентрација. Ако добиената вредност на оптичка густина е приближно 0,3-0,5, оваа кивета е избрана да работи со ова решение. Ако оптичката густина е поголема од 0,5-0,6, земете кивета со пократка работна бранова должина, ако оптичката густина е помала од 0,2-0,3, изберете кивета со подолга работна бранова должина.
На точноста на мерењата во голема мера влијае чистотата на работните рабови на киветите. За време на работата киветите се фаќаат со раце само за неработните рабови, а по полнењето со раствор внимателно следете го отсуството на дури и најмалите воздушни меури на ѕидовите на киветите.
Според законот Бугер-Ламбер-Баер, пропорцијата на апсорбирана светлина зависи од дебелината на слојот на растворот ч, концентрација на растворот Ви интензитетот на упадната светлина Јас 0
каде јас - интензитет на светлина што минува низ анализираниот раствор;
Јас е интензитетот на упадната светлина;
h е дебелината на слојот на растворот;
C е концентрацијата на растворот;
Коефициентот на апсорпција е константна вредност за дадено обоено соединение.
Земајќи го логаритамот на овој израз, добиваме:
(2)
каде што D е оптичката густина на растворот и е константна вредност за секоја супстанција.
Оптичката густина D ја карактеризира способноста на растворот да апсорбира светлина.
Ако растворот воопшто не апсорбира светлина, тогаш D = 0 и I t =I, бидејќи изразот (2) е еднаков на нула.
Ако растворот целосно ги апсорбира светлосните зраци, тогаш D е еднакво на бесконечност и I = 0, бидејќи изразот (2) е еднаков на бесконечност.
Ако растворот апсорбира 90% од упадната светлина, тогаш D = 1 и
I t =0,1, бидејќи изразот (2) е еднаков на еден.
За точни колориметриски пресметки, промената на оптичката густина не треба да го надминува опсегот од 0,1 - 1.
За два раствори со различни дебелини и концентрации на слој, но со иста оптичка густина, можеме да напишеме:
D = h 1 C 1 = h 2 C 2,
За два раствори со иста дебелина, но различни концентрации, можеме да напишеме:
D 1 = h 1 C 1 и D 2 = h 2 C 2,
Како што може да се види од изразите (3) и (4), во пракса, за да се одреди концентрацијата на растворот со помош на колориметрискиот метод, потребно е да се има стандарден раствор, односно раствор со познати параметри. (C, D).
Дефиницијата може да се направи на различни начини:
1. Можете да ги изедначите оптичките густини на тестот и стандардните раствори со промена на нивната концентрација или дебелината на слојот на растворот;
2. Можете да ја измерите оптичката густина на овие раствори и да ја пресметате саканата концентрација користејќи го изразот (4).
За спроведување на првиот метод, се користат специјални уреди - колориметри. Тие се засноваат на визуелна проценка на интензитетот на пренесената светлина и затоа нивната точност е релативно мала.
Вториот метод - мерење на оптичката густина - се изведува со користење на многу попрецизни инструменти - фотоколориметри и спектрофотометри, и токму овој метод се користи во оваа лабораториска работа.
Кога се работи со фотоколориметар, често се користи техниката на конструирање график за калибрација: тие ја мерат оптичката густина на неколку стандардни решенија и конструираат график во координати. D = f(C).Потоа се мери оптичката густина на испитниот раствор и се одредува саканата концентрација од графиконот за калибрација.
Равенката Бугер-Ламбер-БаерОва важи само за монохроматска светлина, така што точните колориметриски мерења се вршат со помош на светлосни филтри - обоени плочи кои пренесуваат светлосни зраци во одреден опсег на бранови должини. За работа, изберете светлосен филтер кој обезбедува максимална оптичка густина на растворот. Светлосните филтри инсталирани на фотоколориметар пренесуваат зраци не со строго дефинирана бранова должина, туку во одреден ограничен опсег. Како резултат на тоа, грешката во мерењето на фотоколориметарот не е поголема од ±3 % на тежината на аналитот. Строго монохроматско светло се користи во специјални уреди - спектрофотометри, кои имаат поголема точност на мерењето.
Точноста на колориметриските мерења зависи од концентрацијата на растворот, присуството на нечистотии, температурата, киселоста на растворната средина и времето на одредување. Овој метод може да ги анализира само разредените раствори, односно оние за кои зависноста D = f(C)-директно.
При анализа на концентрирани раствори, тие прво се разредуваат, а при пресметување на саканата концентрација се прави корекција за разредување. Сепак, точноста на мерењето се намалува.
Нечистотиите можат да влијаат на точноста на мерењата или со производство на обоено соединение со додадениот реагенс или со попречување на формирањето на обоено соединение на јонот што се проучува.
Методот на колориметриска анализа во моментов се користи за спроведување на анализи во различни области на науката. Овозможува точни и брзи мерења со користење на занемарливи количества супстанција, недоволни за волуметриска или гравиметриска анализа.
ОБОЕНИ РЕШЕНИЈА СО КОРИСТЕЊЕ НА КОНЦЕНТАТОР
ФОТОЕЛЕКТРИЧЕН КАЛОРИМЕТАР KFK–2
Цел на работата: проучете го феноменот на слабеење на светлината при минување низ супстанција и фотометриските карактеристики на супстанцијата, проучете го уредот на концентрацијата фотоелектричен калориметар KFK-2 и начинот на работа со него, определете ја оптичката густина и концентрацијата на обоен раствор користејќи KFK-2.
Уреди и додатоци: калориметар на фотоелектрична концентрација KFK - 2, тест раствор, комплет раствори со стандардна концентрација.
Теорија на работа
Кога светлината паѓа на интерфејсот помеѓу два медиума, светлината делумно се рефлектира и делумно продира од првата супстанција до втората. Лесните електромагнетни бранови поставуваат осцилаторно движење и слободните електрони на супстанцијата и врзаните електрони лоцирани на надворешните обвивки на атомите (оптички електрони), кои испуштаат секундарни бранови со фреквенцијата на инцидентниот електромагнетен бран. Секундарните бранови формираат рефлектирачки бран и бран што продира во супстанцијата.
Во супстанциите со висока густина на слободни електрони (метали), секундарните бранови генерираат силен рефлектирачки бран, чиј интензитет може да достигне 95% од интензитетот на ударниот бран. Истиот дел од светлосната енергија што продира во металот доживува силна апсорпција во него, а енергијата на светлосниот бран се претвора во топлина. Затоа, металите силно ја рефлектираат светлината што паѓа врз нив и се практично непроѕирни.
Кај полупроводниците, густината на слободните електрони е помала отколку кај металите и тие помалку добро ја апсорбираат видливата светлина, а во инфрацрвениот регион генерално се проѕирни. Диелектриците апсорбираат светлина селективно и се транспарентни само за одредени делови од спектарот.
Во принцип, кога светлината паѓа на супстанција, инцидентот прозрачен флукс Ф 0 може да се претстави како збир на светлосни текови:
Каде Ф р– рефлектирано, F a- се апсорбира, Ф т– светлосен флукс кој минува низ супстанција.
Феноменот на интеракција на светлината со материјата е опишан со бездимензионални количини наречени коефициенти на рефлексија, апсорпција и пренос. За истата супстанција
r+a +т = 1. (2)
За непроѕирни тела т= 0; за совршено бели тела r = 1; за апсолутни црни тела а = 1.
Магнитуда 
се нарекува оптичка густина на супстанцијата.
Шансите р, а, тги карактеризираат фотометриските својства на супстанцијата и се одредуваат со фотометриски методи.
Фотометриските методи на анализа се широко користени во ветеринарната медицина, науката за животните, науката за почвата и технологијата на материјали. При проучување на супстанции растворени во практично не-апсорбирачки растворувач, фотометриските методи се засноваат на мерење на апсорпцијата на светлината и на односот помеѓу апсорпцијата и концентрацијата на растворите. Инструментите дизајнирани за апсорпциона (апсорпција - апсорпциона) анализа на транспарентни медиуми се нарекуваат спектрофотометри и фотокалориметри. Во нив, користејќи фотоелементи, боите на растворите што се проучуваат се споредуваат со стандардот.
Односот помеѓу апсорпцијата на светлината со обоен раствор и концентрацијата на супстанцијата го почитува комбинираниот закон Буге-Ламбер-Пиво:
, (3)
Каде Јас 0 – интензитет на светлосниот флукс кој се спушта на растворот; Јас- интензитет на светлосниот флукс што минува низ растворот; в- концентрација на обоената супстанција во растворот; л- дебелина на апсорбирачкиот слој во растворот; к- коефициент на апсорпција, кој зависи од природата на растворената супстанција, растворувачот, температурата и брановата должина на светлината.
Ако Соизразено во mol/l и л- тогаш во сантиметри кстанува моларен коефициент на апсорпција и се означува e l, затоа:
. (4)
Земајќи ги логаритмите од (4), добиваме:
Левата страна на изразот (5) е оптичката густина на растворот. Земајќи го предвид концептот на оптичка густина, законот Буге-Ламбер-Бир ќе ја има формата:
односно оптичката густина на растворот под одредени услови е директно пропорционална со концентрацијата на обоената супстанција во растворот и дебелината на апсорбирачкиот слој.
Во пракса, се забележуваат случаи на отстапување од комбинираниот закон за апсорпција. Ова се случува затоа што некои обоени соединенија во растворот претрпуваат промени поради процесите на дисоцијација, солвација, хидролиза, полимеризација и интеракција со другите компоненти на растворот.
Тип на графикон за зависност D = f(c)прикажано на сл. 1.
Обоените соединенија имаат селективна апсорпција на светлината, т.е. Оптичката густина на обоениот раствор е различна за различни бранови должини на упадната светлина. Мерењето на оптичката густина за да се одреди концентрацијата на растворот се врши во регионот на максимална апсорпција, т.е. на бранова должина
инцидентно светло блиску до лмакс.
За фотометриско определување на концентрацијата на растворот, прво конструирајте графикон за калибрација D = f(c). За да го направите ова, подгответе серија стандардни решенија. Потоа се мерат вредностите на нивната оптичка густина и се исцртува графикот на зависност
D = f(c). За да го изградите треба да имате 5 – 8 поени.
Откако експериментално ја одредивте оптичката густина на растворот што се проучува, пронајдете ја неговата вредност на ординатна оска на графикот за калибрација D = f(c), а потоа на x-оската се брои соодветната вредност на концентрацијата Со X.
Калориметарот на фотоелектрична концентрација KFK-2 што се користи во оваа работа е дизајниран да го мери односот на светлосните текови во одделни делови од бранови должини во опсег од 315 - 980 nm, емитирани од светлосни филтри и ви овозможува да ја одредите пропустливоста и оптичката густина на течни раствори и цврсти материи, како и концентрацијата на супстанции во растворите, метод на конструирање графикони за калибрација D = f(c).
Принципот на мерење на оптичките карактеристики на супстанциите со фотокалориметарот KFK-2 е дека светлосните текови се испраќаат наизменично до фотодетекторот (фотоќелија) - полни Јас 0 и помина низ медиумот што се проучува Јаси се одредува односот на овие текови.
Изгледот на фотокалориметарот KFK-2 е прикажан на сл. 2. Вклучува
 |
вклучува извор на светлина, оптички дел, збир на светлосни филтри, фотодетектори и уред за снимање, чија скала е калибрирана за пропустливост на светлина и отчитувања на оптичката густина. На предната плоча на фотокалориметарот KFK-2 има:
1 - микроамперметар со скала дигитализирана во вредностите на коефициентот на про-
лансира Ти оптичка густина Д;
2 - илуминатор;
3 - копче за префрлување на светлосни филтри;
4 - прекинувач на кивети во светлосниот зрак;
5 - прекинувач за фотодетектор „Чувствителност“;
6 - копчиња „Поставување 100“: „Груб“ и „Добро“;
7 - преграда за кивета.
Работниот ред
1. Поврзете го уредот на мрежата. Загрејте 10-15 минути.
2. Со отворена преграда за кивети, поставете ја иглата на микроамметарот на „0“
на скалата „Т“.
3. Поставете ја минималната чувствителност; за да го направите ова, свртете го копчето „Чувствителност“.
Поместете го копчето „Setup 100“ „Carse“ во крајната лева положба.
4. Ставете кивета со растворувач или контролен раствор во светлосниот зрак.
рум во однос на кој се врши мерењето.
5. Затворете го капакот на преградата за кивети.
6. Користете ги копчињата „Чувствителност“ и „Поставување 100“ за да поставите „Груб“ и „Добро“
читање 100 на фотокалориметарската скала. Копчето „Чувствителност“ може да биде во една од трите позиции „1“, „2“ или „3“.
7. Со вртење на копчето „4“, заменете ја киветата со растворувачот со киветата со супстанцијата за испитување
решение.
8. Земете отчитување на скалата на микроамперметар што одговара на про-
ослободување на тест растворот како процент, на скалата „Т“ или на скалата „Д“ - во единици на оптичка густина.
9. Изведете мерења 3–5 пати и крајната вредност на измерената вредност е
дели како аритметичка средина на добиените вредности.
10. Определете ја апсолутната мерна грешка на саканата количина.
Задача бр.1. Проучување на зависноста на оптичката густина од должината
Бранови на упадна светлина
1.1. За стандардно решение, определете ја оптичката густина на различни фреквенции на упадна светлина.
1.2. Внесете ги податоците во табелата 1.
1.3. Нацртај ја зависноста на оптичката густина од брановата должина лпа-
давајќи светлина D = f(l).
1.4. Дефинирај ли број на филтер за Дмакс .
Табела 1
Задача бр. 2. Проверка на зависноста на оптичката густина од дебелината
Абсорбентен слој
2.1. За стандардно решение, користејќи филтер со л Дза кивети со различни големини.
2.2. Внесете ги податоците во табелата 2.
табела 2
2.3. Изградете графикон за зависност D = f(l).
Задача бр.3. Изработка на графикон за калибрација и определување на концентрации
Воки-токи со непознато решение
3.1. За серија стандардни раствори со позната концентрација, користејќи светлина
да се филтрира со л max (види задача бр. 1), определи Д.
3.2. Внесете ги мерните податоци во табелата 3.
Табела 3
3.3. Направете графикон за калибрација D = f(c).
3.4. На распоред D = f(c)Одреди ја концентрацијата на непознат раствор.
Контролни прашања
1. Феноменот на слабеење на светлината при минување низ материјата, механизмот на апсорпција
ции за различни видови материја.
2. Параметри кои ги карактеризираат фотометриските својства на супстанцијата.
3. Објаснете ја суштината на фотометриските методи на анализа.
4. Формулирајте го комбинираниот закон за апсорпција на Буге-Ламбер-Пиво.
5. Кои се причините за можните отстапувања на својствата на растворите од комбинираното
коњ за преземање?
6. Коефициент на моларна апсорпција, неговата дефиниција и фактори од кои зависи
7. Како да се избере брановата должина на апсорбираното зрачење за време на фотокалории
риметрични мерења?
1. Како се конструира графикон за калибрација?
2. Објаснете го дизајнот и принципот на работа на фотокалориметарот KFK-2.
3. Каде и за што се користи апсорпционата анализа?
Литература
1. Trofimova T. I. Курс по физика. М.: Повисоко. училиште, 1994. Дел 5, гл. 24, § 187.
2. Савељев И.В. Курс по општа физика. М.: Наука, 1977. Том 2, дел 3, поглавје. XX,
3. Курс по физика Грабовски Р.И. Санкт Петербург: Лан. 2002. Дел П, гл. VI, § 50.
ЛАБОРАТОРСКА РАБОТА бр.4–03
Оптичка густина Д, мерка за непроѕирноста на слој супстанција за светлосните зраци.
, Каде
e е коефициентот на апсорпција (изумирање) на светлосниот флукс. Зависи од природата на супстанцијата и брановата должина на светлината.
C е концентрацијата на супстанцијата во растворот во m/l.
l е дебелината на слојот на растворот што апсорбира светлина.
Оптичката густина на растворот е директно пропорционална со концентрацијата на супстанцијата што апсорбира светлина во растворот и дебелината на слојот на растворот. Со други зборови, при одредена дебелина на слојот на растворот, колку е поголема концентрацијата на супстанцијата во растворот, толку е поголема оптичката густина. Следи дека со определување на оптичката густина на растворот може директно да се определи концентрацијата на супстанцијата во растворот. Со модерна технологија, оптичката густина може да се мери многу прецизно. Зголемување на дебелината на слојот лможе да се измерат многу мали концентрации на супстанции.
Фотоколориметар- оптички уред за мерење на концентрацијата на супстанции во раствори. Дејството на колориметарот се заснова на својството на обоените раствори да ја апсорбираат светлината што минува низ нив, толку посилно е поголема концентрацијата на супстанцијата за боење во нив. За разлика од спектрофотометарот, мерењата се вршат во зрак не од монохроматска, туку од полихроматска тесна спектрална светлина формирана од светлосен филтер. Употребата на различни светлосни филтри со тесни спектрални опсези на пренесена светлина овозможува одделно да се одредат концентрациите на различни компоненти на истиот раствор. За разлика од спектрофотометрите, фотоколориметрите се едноставни, евтини, а сепак доволно прецизни за многу апликации.
Колориметрите се поделени на визуелни и објективни (фотоелектрични) - фотоколориметри. Во визуелните колориметри, светлината што минува низ растворот што се мери осветлува еден дел од видното поле, додека друг дел се осветлува со светлина што минува низ раствор од истата супстанција, чија концентрација е позната. Со менување на дебелината l на слојот на еден од растворите што се споредуваат или интензитетот I на светлосниот флукс, набљудувачот осигурува дека тоновите на бојата на двата дела од видното поле не се разликуваат со око, по што концентрацијата на решението што се проучува може да се определи со користење на познатите врски помеѓу l, I и c.
Фотоелектричните колориметри (фотоколориметри) обезбедуваат поголема точност на мерењето од визуелните; Тие користат фотоелементи (селен и вакуум), фотомултипликатори, фотоотпорници (фоторезистори) и фотодиоди како приемници на зрачење. Јачината на фотострујата на приемниците се определува од интензитетот на светлосниот удар на нив и, според тоа, од степенот на неговата апсорпција во растворот (колку е поголема, толку е поголема концентрацијата). Покрај фотоелектричниот колориметар (фотоколориметар) со отчитување на директна струја, вообичаени се и компензационите колориметри, во кои разликата помеѓу сигналите што одговараат на стандардните и измерените раствори се намалува на нула (компензирана) со електричен или оптички компензатор (на пример, фотометриски клин); Во овој случај, броењето се зема од скалата на компензаторот. Компензацијата ви овозможува да го минимизирате влијанието на мерните услови (температура, нестабилност на својствата на елементите на колориметарот) врз нивната точност. Отчитувањата на колориметарот не ги даваат веднаш вредностите на концентрацијата на супстанцијата за испитување во растворот; за да се оди до нив, се користат графикони за калибрација, добиени со мерење на раствори со познати концентрации.
Мерењата со помош на колориметар се едноставни и брзи. Нивната точност во многу случаи не е инфериорна во однос на точноста на другите, посложени методи на хемиска анализа. Долните граници на утврдените концентрации во зависност од видот на супстанцијата се движат од 10 −3 до 10 −8 mol/l.
21. Коло FEK, кое се заснова на споредба на 2 светлосни флукси, каде L-светилка, Z-огледала, Sph-светлосни филтри, K-кондензатори, A-кивета со контролирано решение, F1 и F2-фотоелементи, EI-електронски засилувач , IN- нула индикатор, ОК-оптички клин.
Принцип на работа: прозрачниот флукс од светилката L е поделен на 2 струи и се рефлектира од огледалата Z ги погодува идентичните фотоелементи F1 и F2. Флуксот што минува низ горниот светлосен канал поминува низ светлосниот филтер Sf, кондензатот K и оптичкиот клин ОК. а флуксот на светлина што минува низ долниот светлосен канал минува низ долниот светлосен филтер Sf од кондензат К и киветата А, која е исполнета со контролираната супстанција. Фотодетекторите F1 и F2 се поврзани еден со друг, а електронскиот засилувач на ЕУ е поврзан на нивното коло. Со промена на положбата на ОК (оптички клин) постигнуваме еднаквост на светлосните текови во двата канали. Тогаш двата канали ќе произведуваат исти фотоструи и сигналот за нерамнотежа на влезот во електронскиот засилувач ќе стане нула, а индикаторот IN ќе покаже нула. Откако ќе го поставите читањето на инструментот на нула, т.е. Откако го избалансиравме колото, ја ставаме киветата А со контролирано решение во уредот; како резултат на промена на еднаквоста на светлосните текови, ќе се појави нерамнотежа, која ќе се напојува на електронски засилувач. За да се изедначат светлосните текови, потребно е да се помести ОК додека сигналот за нерамнотежа не престане да се испраќа до засилувачот, т.е. фотоструите ќе се израмнат и стрелката, која е поврзана со оптичкиот клин, нема да ја покаже ефективната вредност на концентрацијата на растворот сместен во киветата А.
22. Рефрактометрите се дизајнирани за одредување на индексот на прекршување на супстанцијата за испитување, врз основа на кој се донесува заклучок за неговиот состав, присуството на нечистотии и процентуалниот состав на растворените цврсти материи. Овие уреди се дизајнирани за проучување на неагресивни течности со среден вискозитет и цврсти материи.
Рефрактометрите се користат во хемиската индустрија,
прехранбена индустрија, за анализа на производи и суровини, во медицината и ветеринарството; во фармацевтската индустрија за проучување на водени раствори на лекови, како и во многу други индустрии.
Вообичаено, индексите на прекршување на течните и цврстите тела се одредуваат со рефрактометрија со точност од 0,0001 на рефрактометри во кои се мерат ограничувачките агли на вкупниот внатрешен одраз. Најчести се рефрактометрите Abbe со блокови од призма и компензатори на дисперзија, кои овозможуваат да се одредат спектралните линии во „бела“ светлина со помош на скала или дигитален индикатор. Максималната точност на апсолутните мерења (10 -10) се постигнува со гониометри користејќи методи на отклонување на зраците со призма направена од материјалот што се проучува. Методите на пречки се најпогодни за мерење на индексите на рефракција на гасовите. Интерферометрите се користат и за прецизно (до 10 -7) определување на разликите во индексите на прекршување на растворите. За истата цел, се користат диференцијални рефрактометри, базирани на отклонување на зраците со систем од две или три шупливи призми.
Автоматските рефрактометри за континуирано снимање на индексите на прекршување во тековите на течности се користат во производството за следење и автоматска контрола на технолошките процеси, како и во лаборатории за следење на ректификација и како универзални детектори на течни хроматографи.
Рефрактометријата, изведена со помош на рефрактометри, е еден од најчестите методи за идентификување на хемиски соединенија, квантитативна и структурна анализа и одредување на физичките и хемиските параметри на супстанциите.
23.
1- илуминатор; 2- колиматор; 3 - кивета; 4, 5 -- призми; 6 - фотоелементи.
Киветата се состои од две комори одделени со проѕирна преграда, од кои едната е исполнета со стандарден раствор со дадена концентрација, а другата со контролиран раствор. Ако индексите на прекршување на референтната се еднакви П и контролирани П" течности, зрак светлина поминува низ двете комори без отстапување, а кога концентрацијата на контролираниот медиум се менува, индикаторот П" се менува и светлосниот зрак се отклонува. Колку е позабележителна разликата помеѓу концентрациите на референтните и контролираните течности, толку е поголемо отклонувањето на зракот. Дизајнот на диференцијалната кивета обезбедува температурна компензација, т.е. еднаквост на температурите на кои се наоѓаат двете течности.
24. При мерење со масени спектрометри се користи главниот физички параметар на супстанцијата - масата на молекула или атом. Ова овозможува да се одреди составот на супстанцијата без оглед на нејзините хемиски и физички својства. Предноста на масовниот спектрометриски метод е брзата и целосна анализа на повеќекомпонентните гасни мешавини. Во овој случај, за анализа се потребни занемарливи количини на супстанцијата. "
Во услови на висок вакуум, молекулите или атомите на аналитот се јонизираат за да формираат позитивно наелектризирани јони. Јоните кои се забрзани во електрично поле се одвојуваат според нивните маси во магнетно поле. Збирот на електричните полнежи на подвижните јони формира јонска струја. Мерењето на јачината на јонската струја создадена од честички со одредена маса овозможува да се процени концентрацијата на честичките во целокупниот состав на анализираната супстанција. Во масен спектрометар од кој било дизајн, главниот дел е анализаторот на масата, во кој се јавува јонизација, формирање на јонски зрак, негова поделба на составни јонски греди што одговараат на строго дефинирани маси и секвенцијално одделно собирање на јонски зраци на колектор. . Според овие процеси, масениот анализатор на кој било масен спектрометар се состои од извор на јони, самиот анализатор и јонски приемник.
Според конфигурацијата и меѓусебната ориентација на магнетните и електричните полиња, како и природата на промената на овие полиња со текот на времето, масените спектрометри се поделени во четири групи: со одвојување на јони во еднообразно магнетно поле; со одвојување на јони во нерамномерно магнетно поле; со јонско одвојување по време на летот; Радио фрекфенција.
Претежно се користат масени спектрометри со јонско одвојување во еднообразно магнетно поле и време на летот.
25. Автоматски рефрактометар.
26. Дејство на рефрактометар 
pH метар
