ві, а використовувана в них апаратура різноманітна. Ці методи широко застосовуються:
в системах автоматичного контролю технологічних процесів і готової продукції;
при аналізі вихідних матеріалів в хімічній і металургійної промисловості, а також гірських порід і природних вод;
при контролі продукції в сертифікаційних лабораторіях,;
при екологічній перевірці стану навколишнього середовища (Повітря, грунту, води);
при діагностуванні стану людей і тварин;
при визначенні домішок (10 -4 - 10 -6 %) У речовинах високої чистоти. p> 3.5.1 Основний закон світлопоглинання - закон Бугера - Ламберта - Бера
Атом, іон або молекула речовини, поглинаючи квант світла, переходить у більш високий енергетичний стан. Зазвичай це - перехід з основного, збудженого рівня на один з вищих рівнів, найчастіше на перший збуджений рівень.
Якщо частина випромінювання поглинається речовиною, то інтенсивність випромінювання, у міру проходження через шар речовини, падає.
Закон Бугера - Ламберта - Бера - основний закон світлопоглинання пов'язує зменшення інтенсивності світла, що пройшло через шар светопоглощающего речовини з товщиною його шару і концентрацією в розчині.
Механізм поглинання монохроматичного випромінювання, що проходить через скляну посудину з розчином, проілюстрований на рис. 3.1. br/>В
В
J 0 J n J
Рис. 3.1. Проходження світла через розчин, укладений у скляну посудину
При проходженні світлового потоку J 0 через шар розчину, укладеного в посудину, його потужність послаблюється. До факторів, що впливає на ослаблення світлового потоку, відносяться:
відображення стінками судини - J отр ;
поглинання пофарбованим розчином - J п ;
розсіювання взвесями, що містяться в розчині - J р. Потужність що виходить з посудини пучка світла завжди буде менше на величину втрат (J отр + J п + J р ), вираз 3.7.
J = J 0 - (J отр + J п + J р ) (3.7)
Ослаблення світлового потоку відбувається головним чином за рахунок поглинання світлової енергії розчином. У лабораторній практиці при вивченні поглинання світла розчинами користуються однаковими кюветами, для яких потужність відбитої частини світлового потоку свідомо відома, як правило, постійна і настільки мала, що нею нехтують. При роботі з істинними розчинами досить чистих речовин втрати потужності світла за рахунок розсіювання також незначні, тому вираз 3.7 може бути записано понад спрощено (вираз 3.8).
J = J 0 - J п 3.8
Потужність падаючого світлового потоку J 0 і пройшов розчин світлового потоку J можуть бути виміряні експериментальним шляхом. Величина втрат розраховується за висловом 3.9. br/>
J/J 0 = Т (3.9)
Ставлення J/J 0 вказує на ступінь пропускання розчином світлового потоку і називається прозорістю, а іноді пропусканням розчину. Коефіцієнт Т показує, яка частка світлового потоку пройшла через розчин, і приймає значення від 0 до 1.
Чим більше поглинається світловий потік, тим менше J в порівнянні з J 0 , тим більше величина коефіцієнта Т.
Величина зворотна прозорості (вираз 3.10) називається непрозорістю або поглинанням розчину. Відношення потужності світла, поглиненого розчином, до потужності падаючого світла (J n /J 0 ), називається поглинає здатністю.
1/Т = J 0 /J (3.10)
логарифмування виразу 3.10 розраховується оптична щільність розчину (вираз 3.11). Вона показує ступінь поглинання випромінювання залежно від товщини шару розчину і його забарвлення.
в„“ g J 0 /J = Д = в„“ g п L = L в„“ g n, (3.11)
де: L - товщина поглинаючого шару;
в„“ g n - постійна величина, характерна для конкретного пофарбованого розчину при проходженні через нього світла певної довжини;
Д - оптична щільність (цю величину також називають абсорбційна).
Вираз 3.11 відображає закон Бугера - Ламберта: шари речовини однакової товщини за інших рівних умов завжди поглинають однакову частку падаючого на них світлового потоку. Оптична щільність речовини прямо пропорційна товщині поглинаючого шару.
Пізніше Бером було встановлено, що поглинання світла газами і розчинами залежить від кількості частинок в одиниці об'єму, що зустрічаються на шляху світлового потоку, тобто від концентрації речовини в досліджуваному розчині.
Закон Бугера - Ламберта - Бера встановлює залежність інтенсивності поглинання світла від концентрації речовини в розчині (С), товщини светопоглощающего шару розчину (L) і молярного коефіцієнта поглинання світла (Оµ). Мат...
