додати матеріал


Мутномір

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Термін розсіювання стосовно взаємодії випромінювальної енергії з речовиною описує різноманітні явища. При цьому завжди мається на увазі більш-менш випадкова зміна напрямку поширення падаючого світла. Розсіювання залежить від довжини хвилі випромінювання, розміру і форми розсіюючих частинок, а іноді від їх розташування в просторі.
Електромагнітна теорія розсіювання детально розроблена в роботах Мі, але вона занадто складна для використання. В обмежених областях можна допустити спрощення: розрізняють релеееское розсіяння (при якому частинки малі в порівнянні з довжиною хвилі) і розсіяння Тіндаля (для великих часток). В обох випадках довжина хвилі падаючого на зразок світла не змінюється.
За теорією Релея-Мі, розсіяння малими частками назад пропорційно довжині хвилі в четвертого ступеня; внаслідок розсіювання в основному частками молекулярних розмірів ми бачимо блакитний колір неба і червоний колір заходу сонця. Для хімічних систем показник ступенів може змінюватися від -4 до -2, головним чином, через наявність більш великих часток, що вказує на поступовий перехід від релєєвського розсіювання до розсіювання Тіндаля.
Майже всі аналітичні вимірювання пов'язані з видимим випромінюванням. Пробу висвітлюють інтенсивним потоком, а потім, так само як в молекулярній абсорбційної спектроскопії, вимірюють інтенсивність минулого випромінювання або визначають інтенсивність випромінювання, розсіяного під певним кутом (наприклад, 90 0). Для дуже розбавлених суспензій вимір під кутом набагато чутливіші, ніж вимірювання, коли джерело і приймач випромінювання знаходяться на одній лінії, оскільки при цьому можна спостерігати слабкий розсіяне світло на темному тлі. Метод, в якому використовують лінійне вимірювання, називають Мутномір.
Суворе математичне обгрунтування цих методів досить складне завдання, але, на щастя, в практичній аналітичної роботи в ньому немає необхідності. При турбідіметричних вимірах величина, яка називається мутністю, відповідає оптичної щільності і може бути визначена зі співвідношення, аналогічного основному закону світлопоглинання
I r = I 0 K NV
, Де К - коефіцієнт пропорційності, званий
коефіцієнтом каламутності; N - число розсіюючих. частинок в мілілітрі
Для турбідіметричних вимірів можна використовувати будь-який фотометр або спектрофотометр. Якщо розчинник і розсіює частинки безбарвні, максимальна чутливість досягається при використанні випромінювання блакитний або ближній ультрафіолетовій області. Для забарвлених систем оптимальну довжину хвилі найкраще підібрати експериментально.
Застосування методів, заснованих на вимірі розсіювання світла, досить обмежена перш за все тому, що на вимірюваний сигнал сильно впливає розмір часток. Тому необхідно суворе дотримання ідентичності умов побудови градуювального графіка та аналізу досліджуваного розчину.
1. Внаслідок того, що при роботі цим методом звичайно застосовують сильнорозбавлену розчини, одержувані опади, вірніше суспензії, повинні мати незначну розчинність.
2. Значення розсіяного і поглиненого світла залежать від розмірів частинок, що знаходяться в розчині. Отже, одержання правильних результатів при аналізі суспензій залежить від методики отримання та від відтворюваності їх оптичних властивостей. На розміри часток і оптичні властивості суспензії впливають різні фактори (порядок змішування розчинів, швидкість їх змішування, час необхідний для отримання максимальної каламутності температура і т.д.). Таким чином, вивчення всіх цих факторів і стандартизація умов підготовки речовини турбідіметричних визначенням необхідні для правильної роботи.
3. Суспензії повинні бути стійкими в часі, тобто не осідати в протягом досить тривалого часу. Для збільшення стійкості суспензій часто застосовують захисні колоїди.
Можна сказати, що турбодиметрія може бути корисною для селективних аналітичних реакцій, в результаті яких утворюється тверде з'єднання. Описано методики визначення аміаку йодидом ртуті (реактив Несслера), фосфату у вигляді малорозчинної з'єднання з молібденом і стрихніном, сульфату барію з межами виявлення десятому-соті частки мікрограма в мілілітрі та ін
Більш цікаво застосування методів, заснованих на розсіюванні світла, для визначення середньої молекулярної маси полімерів в розчинах. Для розрахунків необхідно знати каламутність, концентрацію, показник заломлення, довжину хвилі, похідну показника по концентрації і так званий другий віріальних коефіцієнт, є мірою неідеальності розчину. Використання методу світлорозсіювання обмежена розмірами молекул: вони повинні бути менше довжини хвилі.
Фотометри для вимірювання світлорозсіювання високомолекулярних сполук виконують різноманітні функції, дозволяють проводити спостереження під кількома кутами і забезпечені набором кювет і поляризаторами, які дають можливість отримати інформацію про форму часток.
Ще один напрямок практичного використання таких методів - це застосування лазерів для дистанційного визначення. Ступінь зменшення інтенсивності лазерного потоку пропорційна числу частинок, що містяться в повітрі. З невеликого лазера і фотоелемента можна зібрати чутливий детектор, за допомогою якого легко вловити кілька мікрограмів частинок диму діаметром від 0,1 до I мкм в кубічному метрі повітря.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
10.8кб. | скачати

© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru