Theoretical foundations rau kev txiav txim siab qhov muag pom kev ntawm kev daws teeb meem

Cov txheej txheem:

Theoretical foundations rau kev txiav txim siab qhov muag pom kev ntawm kev daws teeb meem
Theoretical foundations rau kev txiav txim siab qhov muag pom kev ntawm kev daws teeb meem
Anonim

Txhua qhov hais, nws yog molecule, atom lossis ib qho ion, raws li qhov tshwm sim ntawm kev nqus ntawm quantum ntawm lub teeb, dhau mus rau qib siab ntawm lub zog. Feem ntau, kev hloov ntawm lub xeev hauv av mus rau lub xeev zoo siab tshwm sim. Qhov no ua rau qee qhov nqus plua plav tshwm rau hauv qhov spectrum.

Kev nqus hluav taws xob ua rau muaj qhov tseeb tias thaum nws dhau los ntawm cov khoom, qhov kev siv ntawm cov hluav taws xob no txo qis nrog kev nce ntawm cov khoom ntawm cov khoom uas muaj qee qhov qhov muag pom. Txoj kev tshawb fawb no tau npaj los ntawm V. M. Severgin rov qab rau xyoo 1795.

Txoj kev no yog qhov zoo tshaj plaws rau cov tshuaj tiv thaiv uas cov tshuaj ntsuam xyuas tuaj yeem hloov mus rau hauv cov xim sib xyaw, uas ua rau muaj kev hloov xim ntawm cov tshuaj ntsuam xyuas. Los ntawm kev ntsuas nws lub teeb nqus los yog sib piv cov xim nrog cov kev daws teeb meem uas paub txog, nws yooj yim los nrhiav qhov feem pua ntawm cov tshuaj hauv cov tshuaj.

cuvettes nrog tov
cuvettes nrog tov

Basic law of light absorption

Lub ntsiab lus ntawm kev txiav txim siab photometric yog ob txheej txheem:

  • hloov pauv ntawm tus ntsuas rauabsorbent compound;
  • ntsuas qhov kev siv ntawm kev nqus ntawm tib lub vibrations los ntawm kev daws cov tshuaj ntsuam xyuas.

Kev hloov pauv hauv kev siv lub teeb dhau los ntawm cov khoom siv lub teeb ci kuj yuav tshwm sim los ntawm lub teeb poob vim kev xav thiab tawg. Txhawm rau ua kom cov txiaj ntsig txhim khu kev qha, cov kev tshawb fawb sib txuas tau ua tiav los ntsuas qhov ntsuas ntawm tib txheej tuab, hauv cov cuvettes zoo tib yam, nrog cov kuab tshuaj tib yam. Yog li qhov txo qis hauv lub teeb siv feem ntau yog nyob ntawm qhov concentration ntawm cov tshuaj.

Qhov txo qis hauv kev siv lub teeb dhau los ntawm kev daws teeb meem yog tus cwj pwm los ntawm lub teeb kis coefficient (tseem hu ua nws kis tau tus mob) T:

Т=I / I0, qhov twg:

  • Kuv - kev siv lub teeb dhau los ntawm cov khoom;
  • I0 - siv zog ntawm qhov teeb meem teeb ci.

Yog li, kev sib kis qhia tau hais tias qhov kev faib ua feem ntawm lub teeb tsis pom kev hla dhau los ntawm cov tshuaj hauv kev kawm. Lub inverse kis tus nqi algorithm hu ua qhov muag qhov ntom ntom ntawm cov tshuaj (D): D=(-lgT)=(-lg)(I / I 0)=lg(Kuv 0 / I).

Qhov kev sib npaug no qhia tau tias qhov ntsuas twg yog qhov tseem ceeb rau kev tshawb fawb. Cov no muaj xws li lub wavelength ntawm lub teeb, lub thickness ntawm lub cuvette, lub concentration ntawm cov tshuaj, thiab lub optical ceev.

absorption ntawm lub teeb los ntawm kev daws teeb meem
absorption ntawm lub teeb los ntawm kev daws teeb meem

Bouguer-Lambert-Beer Law

Nws yog ib qho kev qhia lej uas qhia txog qhov kev vam khom ntawm qhov txo qis hauv kev siv ntawm monochromatic lub teeb flux los ntawm concentrationabsorbent thiab thickness ntawm cov kua txheej uas nws dhau:

I=I010-ε·Сι, qhov twg:

  • ε - lub teeb absorption coefficient;
  • С - concentration ntawm ib yam khoom, mol / l;
  • ι - txheej thickness ntawm cov tshuaj ntsuam xyuas, saib

Tom qab hloov pauv, cov qauv no tuaj yeem sau tau: I / I0 =10-ε·С·ι.

Lub ntsiab lus ntawm txoj cai yog raws li hauv qab no: cov kev daws teeb meem sib txawv ntawm tib qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug thiab txheej tuab hauv cov cuvette nqus tib qhov ntawm lub teeb poob rau ntawm lawv.

Los ntawm kev noj cov logarithm ntawm qhov sib npaug kawg, koj tuaj yeem tau cov mis: D=εCι.

Pom tseeb, qhov pom kev ceev ncaj qha nyob ntawm qhov concentration ntawm cov tshuaj thiab cov thickness ntawm nws txheej. Lub ntsiab lus ntawm lub cev ntawm molar absorption coefficient ua kom pom tseeb. Nws yog sib npaug rau D rau ib tug molar tov thiab nrog ib txheej thickness ntawm 1 cm.

hla ntawm ib lub teeb ntawm lub teeb
hla ntawm ib lub teeb ntawm lub teeb

Kev txwv tsis pub siv txoj cai

Nqe lus no suav nrog cov khoom hauv qab no:

  1. Nws siv tau rau lub teeb monochromatic nkaus xwb.
  2. Cov coefficient ε muaj feem xyuam rau qhov ntsuas qhov nruab nrab ntawm qhov nruab nrab, tshwj xeeb tshaj yog muaj zog sib txawv ntawm txoj cai tuaj yeem pom thaum txheeb xyuas cov kev daws teeb meem siab heev.
  3. Qhov kub thaum ntsuas qhov muag qhov muag yuav tsum tsis tu ncua (hauv ob peb degrees).
  4. Lub teeb beam yuav tsum sib npaug.
  5. Tus pH ntawm qhov nruab nrab yuav tsum yog tas li.
  6. Txoj cai siv rau yam khoomuas nws lub teeb-absorbing chaw yog cov khoom ntawm tib hom.

Txoj kev los txiav txim siab concentration

Nws tsim nyog xav txog txoj hauv kev calibration nkhaus. Txhawm rau tsim nws, npaj cov kev daws teeb meem (5-10) nrog ntau qhov sib txawv ntawm cov tshuaj ntsuam xyuas thiab ntsuas lawv qhov muag pom. Raws li cov txiaj ntsig tau, ib daim phiaj ntawm D piv rau qhov concentration yog plotted. Daim duab yog ib txoj kab ncaj nraim los ntawm keeb kwm. Nws tso cai rau koj kom yooj yim txiav txim siab qhov concentration ntawm cov tshuaj los ntawm cov txiaj ntsig ntawm kev ntsuas.

Tseem muaj ib txoj hauv kev ntxiv. Nws yog siv tsawg dua li yav dhau los, tab sis nws tso cai rau koj los soj ntsuam cov kev daws teeb meem ntawm complex muaj pes tsawg leeg, vim nws yuav siv sij hawm rau hauv tus account lub zog ntawm cov khoom ntxiv. Nws cov ntsiab lus yog los txiav txim siab qhov muag pom ntawm qhov nruab nrab Dx, muaj cov tshuaj ntsuam xyuas ntawm qhov tsis paub concentration С x, nrog rov qab tshuaj xyuas ntawm tib cov tshuaj, tab sis nrog qhov sib ntxiv ntawm ib qho nyiaj ntawm qhov ntsuas ntsuas (Сst). Tus nqi ntawm Cx yog pom siv cov lej lossis cov duab.

Optical density ntsuas
Optical density ntsuas

Kev tshawb fawb tej yam kev mob

Yuav kom cov kev tshawb fawb photometric muab cov txiaj ntsig txhim khu kev qha, ntau yam yuav tsum tau ua raws:

  • kev tawm tsam yuav tsum xaus sai thiab ua tiav, xaiv thiab rov tsim dua;
  • cov xim ntawm cov khoom tshwm sim yuav tsum ruaj khov nyob rau lub sijhawm thiab tsis hloov pauv raws li qhov kev txiav txim ntawm lub teeb;
  • cov tshuaj ntsuam xyuas tau noj ntau npaum li cas los hloov nws mus rau hauv daim ntawv tshuaj ntsuam;
  • ntsuasoptical ceev yog nqa tawm nyob rau hauv lub wavelength ntau yam ntawm qhov sib txawv ntawm qhov nqus ntawm cov thawj reagents thiab cov tshuaj ntsuam xyuas yog loj tshaj;
  • lub teeb nqus ntawm kev siv tshuaj yog suav tias yog xoom kho qhov muag.

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