Вопросы для самопроверки 8

Пламенно-фотометрический и атомно-абсорбциометрический анализ

Количественное определение содержания веществ на твердофазных носителях реактивов условно называется системами “сухой химии”.

Измеряется интенсивность отраженного светового потока от окрашенной поверхности носителя, которая в свою очередь зависит от концентрации исследуемой жидкой пробы.

Эти виды исследования применяются, главным образом, для количественного определения атомов металла в растворах по их спектральным линиям.

При определенной температуре пламени атомы переходят из одного состояния в другое, что вызывает излучение или поглощение кванта света.

Приборы, измеряющие излучение, называются пламенными фотометрами, приборы, измеряющие поглощение, называются атомными абсорбциометрами.

Поляриметрический метод анализа основан на том, что некоторые вещества, которые называются оптически активными, имеют свойства воздействовать на поляризованный свет.

При прохождении поляризованного монохроматического света через раствор оптически активных веществ, плоскость поляризации поворачивается на определенный угол.

Явление преломления световых лучей на границе раздела двух различных по своей природе оптических сред называют рефракцией (от лат. “refractus” – преломленный).

Преломление светового луча определяется показателем преломления – отклонением луча от первоначального направления на границе раздела двух сред. Это явление связано с различием в скорости распространения света в различных средах.

2. Назовите основные подклассы оптических сенсоров.

3. Какие приборы называют колориметрами, какие спектрофотометрами..

Упражнение 8.1. На каких принципах основана спектрофотометрия? Осветите следующие вопросы.

Вариант 1. Чем отличаются качественный и количественный спектральный анализ?

Вариант 2. Чем отличаются одноканальный и многоканальный спектрофотометрические методы?

Вариант 3. Чем отличаются одноволновая, многоволновая и непрерывная спектрофотометрия?

Вариант 4. Что такое коэффициент ослабления света? Запишите в дифференциальной форме основной закон ослабления света при прохождении сквозь вещество.

Вариант 5. Что такое коэффициент пропускания света? Запишите закон прохождения света через слой вещества в интегральной форме.

Вариант 6. Как связан коэффициент ослабления света раствором при наличии в нем нескольких разных красителей с концентрацией каждого из них? Напишите соответствующую формулу для случая, когда и сам растворитель частично поглощает свет.

Вариант 7. Как выглядит закон прохождения света через слой вещества в дифференциальной форме, когда вещество не поглощает, а только рассеивает свет?

Вариант 8. Как выглядит закон прохождения света через слой вещества в интегральной форме, когда вещество не поглощает, а только рассеивает свет?

Вариант 9. Как выглядит закон прохождения света через слой вещества в дифференциальной форме, когда вещество и поглощает, и рассеивает свет?

Вариант 10. Как выглядит закон прохождения света через слой вещества в интегральной форме, когда вещество и поглощает, и рассеивает свет?

Упражнение 8.2. Вариант 1. В кювету толщиной 2 мм залит раствор красителя в концентрации 0,1 моль/л. Молярный коэффициент поглощения красителя

= 5 л/(моль*мм). Коэффициент пропускания кюветы без раствора

. Найдите коэффициент пропускания кюветы с раствором. Вариант 2. В кювету толщиной d мм залит раствор красителя в концентрации 0,1 моль/л. Молярный коэффициент поглощения красителя

= 5 л/(моль*мм). Коэффициент пропускания кюветы без раствора

. Найдите зависимость коэффициента пропускания кюветы с раствором от толщины

. Вариант 3. В кювету толщиной 2 мм залит раствор красителя в концентрации 0,1 моль/л. Молярный коэффициент поглощения красителя

= 5 л/(моль*мм). Коэффициент пропускания кюветы с раствором

, а той же кюветы без раствора

. Найдите концентрацию красителя в растворе. Вариант 4. В кювету толщиной 5 мм залит раствор двух красителей. Один краситель – в концентрации 0,1 моль/л с молярным коэффициентом поглощения

= 2 л/(моль*мм), а второй – в концентрации 0,2 моль/л с молярным коэффициентом поглощения

= 0,5 л/(моль*мм). Коэффициент пропускания кюветы без раствора

. Найдите коэффициент пропускания кюветы с раствором. Вариант 5. В кювету толщиной 5 мм залит раствор двух красителей. Один краситель – в концентрации 0,1 моль/л с молярным коэффициентом поглощения

= 3 л/(моль*мм), а второй – в неизвестной концентрации с молярным коэффициентом поглощения

= 5 л/(моль*мм). Коэффициент пропускания кюветы без раствора

. Найдите концентрацию второго красителя, если коэффициент пропускания кюветы с раствором

. Вариант 6. В кювету толщиной 5 мм залит раствор красителя в концентрации 0,1 моль/л. Молярный коэффициент поглощения красителя

= 5 л/(моль*мм). Коэффициент пропускания кюветы без раствора

. Найдите оптическую плотность кюветы с раствором. Вариант 7. В кювету толщиной 5 мм залит раствор двух красителей. Один краситель – в концентрации 0,2 моль/л с молярным коэффициентом поглощения

= 3 л/(моль*мм), а второй – в концентрации 0,5 моль/л с молярным коэффициентом поглощения

= 0,5 л/(моль*мм). Коэффициент пропускания кюветы без раствора

. Найдите оптическую плотность кюветы с раствором. Вариант 8. Полимерная пленка толщиной 0,2 мм без красителя имеет коэффициент пропускания

. Такая же пленка с красителем имеет коэффициент пропускания

. Молярный коэффициент поглощения красителя

= 18 л/(моль*мм). Найдите концентрацию красителя в плёнке.

Рассмотренные и упомянутые в рамках данных лекций измерительные приборы-сенсоры составляют малую долю от общего количества методов и средств измерений.

Александров К. С Пьезоэлектрические кристаллы для акустоэлектроники, пьезотехники и сенсоров
Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. – 20 л

Алипов А.Н., Муравник Л.М, Ронжина Н. Л., Сафьянников Н.М

Технические средства медицинских лабораторных фотометрических исследований. Учебное пособие. Часть1.. СПГУТ 2005г.

А.Н. Алипов, Л.М. Муравник, Н.Л. Ронжина, Н.М. Сафьянников

Медицинские лабораторные фотометрические приборы и комплексы. Издательство РЕНОМЕ СПб 2010 г.

Войтович И.Д., Корсунский В.М. Интеллектуальные сенсоры
БИНОМ. Лаборатория знаний, Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2009

Нолтинг Б. Новейшие методы исследования биосистем
М.: Техносфера, 2005. – 256 с

Самарин А. А Позиционно-чувствительные фотодатчики
Электронные компоненты. – 2003. – № 7. – С. 103 – 108

Шелепин Н. А Кремниевые микросенсоры и микросистемы: от бытовой техники до авиационных приборов
Микросистемная техника. – 2000. – № 1. – С. 41 – 43

Эггинс Б Химические и биологические сенсоры
М.: Техносфера, 2005. – 336 с. (Eggins B.R. Chemical sensors and biosensors. – John Wiley & Sons Ltd., 2002)

М. Ф. Юдин и др. Основные термины в области метрологии. Словарь-справочник — М.: Изд. стандартов, 1989.