Misingi ya kinadharia ya kubainisha msongamano wa macho wa suluhu

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 17:56

Chembe yoyote, iwe molekuli, atomi au ayoni, kwa sababu ya kufyonzwa kwa kiasi cha mwanga, hupita hadi kiwango cha juu cha hali ya nishati. Mara nyingi, mpito kutoka kwa hali ya chini hadi hali ya msisimko hutokea. Hii husababisha mikanda fulani ya unyonyaji kuonekana kwenye mwonekano.

Kunyonya kwa mionzi husababisha ukweli kwamba inapopitia dutu, nguvu ya mionzi hii hupungua kwa kuongezeka kwa idadi ya chembe za dutu yenye msongamano fulani wa macho. Mbinu hii ya utafiti ilipendekezwa na V. M. Severgin huko nyuma mnamo 1795.

Njia hii inafaa zaidi kwa miitikio ambapo kichanganuzi kinaweza kubadilika na kuwa mchanganyiko wa rangi, jambo ambalo husababisha mabadiliko katika rangi ya kiyeyusho cha majaribio. Kwa kupima ufyonzaji wake wa nuru au kulinganisha rangi na myeyusho wa ukolezi unaojulikana, ni rahisi kupata asilimia ya dutu hii kwenye myeyusho.

Sheria ya msingi ya kunyonya mwanga

Kiini cha uamuzi wa fotometri ni michakato miwili:

• uhamisho wa kichanganuzi hadimchanganyiko wa kunyonya;
• kupima ukubwa wa ufyonzaji wa mitetemo hii hiyo kwa myeyusho wa dutu ya majaribio.

Mabadiliko katika ukubwa wa mwanga kupita kwenye nyenzo ya kunyonya mwanga pia yatasababishwa na kupoteza mwanga kutokana na kuakisi na kutawanyika. Ili kufanya matokeo kuwa ya kuaminika, tafiti sambamba hufanywa ili kupima vigezo kwa unene wa safu sawa, katika cuvettes zinazofanana, na kutengenezea sawa. Kwa hivyo kupungua kwa mwangaza kunategemea hasa mkusanyiko wa suluhisho.

Kupungua kwa ukubwa wa mwanga kupita kwenye myeyusho hubainishwa na mgawo wa usambazaji wa mwanga (pia huitwa upitishaji wake) T:

Т=mimi _{0, wapi:}

• I - nguvu ya mwanga kupita kwenye dutu;
• Mimi_{0 - ukubwa wa mwali wa mwanga wa tukio.}

Kwa hivyo, upokezaji unaonyesha idadi ya mwanga usioweza kufyonzwa unaopita kwenye suluhu inayochunguzwa. Algorithm ya thamani ya upitishaji kinyume inaitwa msongamano wa macho wa suluhisho (D): D=(-lgT)=(-lg)(I / I₀)=lg(I _{0 / I).}

Mlinganyo huu unaonyesha ni vigezo vipi ni vya msingi vya utafiti. Hizi ni pamoja na urefu wa wimbi la mwanga, unene wa cuvette, mkusanyiko wa myeyusho na msongamano wa macho.

Sheria ya Bia ya Bouguer-Lambert

Ni msemo wa hisabati unaoonyesha utegemezi wa kupungua kwa nguvu ya mwanga wa monokromatiki kutoka kwa umakini.kinyozi na unene wa safu ya kioevu ambayo hupitishwa:

I=mimi₀10^{-ε·С·ι, wapi:}

• ε - mgawo wa ufyonzaji mwanga;
• С - mkusanyiko wa dutu, mol/l;
• ι - unene wa safu ya suluhu iliyochambuliwa, angalia

Baada ya kubadilisha, fomula hii inaweza kuandikwa: I / I₀ =10^-ε·С·ι.

Kiini cha sheria ni kama ifuatavyo: miyeyusho tofauti ya kiwanja sawa katika mkusanyiko sawa na unene wa tabaka katika cuvette huchukua sehemu sawa ya mwanga inayoangukia.

Kwa kuchukua logariti ya mlinganyo wa mwisho, unaweza kupata fomula: D=εCι.

Ni wazi, msongamano wa macho moja kwa moja unategemea mkusanyiko wa myeyusho na unene wa safu yake. Maana ya kimwili ya mgawo wa kunyonya molar inakuwa wazi. Ni sawa na D kwa suluhisho la molar moja na unene wa safu ya 1 cm.

Vikwazo vya matumizi ya sheria

Sehemu hii inajumuisha vipengee vifuatavyo:

1. Ni halali kwa mwanga wa monokromatiki pekee.
2. Kigawo ε kinahusiana na kielezo cha refriactive cha kati, hasa mikengeuko mikali kutoka kwa sheria inaweza kuzingatiwa wakati wa kuchanganua suluhu zilizokolezwa sana.
3. Kiwango cha joto wakati wa kupima msongamano wa macho lazima kiwe kisichobadilika (ndani ya digrii chache).
4. Mwali wa mwanga lazima uwe sambamba.
5. PH ya kati lazima iwe thabiti.
6. Sheria inatumika kwa dutuambao vituo vyake vya kunyonya mwanga ni chembechembe za aina moja.

Njia za kubainisha umakinifu

Inafaa kuzingatia mbinu ya curve ya urekebishaji. Ili kuijenga, jitayarisha mfululizo wa ufumbuzi (5-10) na viwango tofauti vya dutu ya mtihani na kupima wiani wao wa macho. Kwa mujibu wa maadili yaliyopatikana, njama ya D dhidi ya mkusanyiko imepangwa. Grafu ni mstari wa moja kwa moja kutoka kwa asili. Inakuruhusu kubainisha kwa urahisi mkusanyiko wa dutu kutoka kwa matokeo ya vipimo.

Pia kuna mbinu ya kuongeza. Inatumiwa mara kwa mara kuliko ya awali, lakini inakuwezesha kuchambua ufumbuzi wa utungaji tata, kwani inachukua kuzingatia ushawishi wa vipengele vya ziada. Kiini chake ni kuamua msongamano wa macho wa kati D_x, iliyo na uchanganuzi wa ukolezi usiojulikana С_x, na uchanganuzi wa mara kwa mara wa suluhisho sawa, lakini kwa kuongezwa kwa kiasi fulani cha sehemu ya majaribio (С_st). Thamani ya C_{x inapatikana kwa hesabu au grafu.}

Masharti ya utafiti

Ili tafiti za fotometriki kutoa matokeo ya kuaminika, masharti kadhaa lazima yatimizwe:

• maitikio lazima yakamilike haraka na kabisa, kwa kuchagua na kwa kuzaliana;
• rangi ya dutu inayotokana lazima iwe thabiti baada ya muda na isibadilike chini ya utendakazi wa mwanga;
• dutu ya majaribio huchukuliwa kwa kiasi cha kutosha kuibadilisha kuwa fomu ya uchanganuzi;
• vipimomsongamano wa macho unafanywa katika safu ya urefu wa mawimbi ambapo tofauti ya ufyonzwaji wa vitendanishi vya awali na suluhisho lililochambuliwa ni kubwa zaidi;
• ufyonzwaji mwepesi wa suluhu ya marejeleo inachukuliwa kuwa sufuri macho.