قياس الألوان التركيز. التحليل بالطرق اللونية طريقة السلسلة القياسية في قياس الألوان

قياس الألوان(lat. لون اللون + مقياس القياس اليوناني، قياس) - طريقة فيزيائية كيميائية لتحديد شدة اللون لمحلول الحليلة، بناءً على القياسات المرئية أو الكهروضوئية. يتم تطبيق هذه الطريقة على نطاق واسع في إسفين، والكيمياء الحيوية، والكيميائية. دراسات لتحديد تركيزات المواد المختلفة في المحاليل.

معظم طرق البحث ذات الوتد الموحد، والكيمياء الحيوية المعملية، لها استكمال قياس الألوان الضوئي (طريقة o-toluidine لتقدير السكريات، وطريقة الجلوكوز أوكسيديز لتحديد الجلوكوز في الدم، وما إلى ذلك). الأساليب اللونية دقيقة وليست كثيفة العمالة. جميع الطرق الإسفينية والكيميائية الحيوية الآلية هي قياسات لونية أو طيفية. يستخدم قياس الألوان الضوئية على نطاق واسع في مراقبة إنتاج الأدوية في صناعة الأدوية، وفي مختبرات المراقبة والتحليل، وما إلى ذلك. سان أزعج. مختبرات. يستخدم K. أيضًا في تحديد قيمة الرقم الهيدروجيني للحلول بمؤشرات ذات لونين في وجود محلول منظم (أو بدونه) ؛ في قياس الألوان الضوئي، يتم استخدام مؤشرات أحادية اللون بدون محلول مؤقت. لقد تم استخدام تحديد المواد المختلفة في التفاعلات الأولية باستخدام التفاعلات الملونة لفترة طويلة جدًا؛ وكان الأطباء أول من فعل ذلك. في روسيا، بدأ إجراء تحليلات للمياه المعدنية بطرق اللونية منذ بداية القرن الثامن عشر. تم تنفيذها من قبل آر. الأطباء والصيادلة يستخدمون عصائر النباتات ككواشف.

قام V. M. Severgin بتطوير عدد من الطرق اللونية لتحليل المياه المعدنية وقام بتوسيع عدد العناصر التي يحددها K.

بمساعدة K. حدد إما لون الحليلة أو لون منتج التفاعل. من الناحية اللونية، يمكنك تحديد من 10 -3 إلى 10 -8 مول / لتر. "ترى" الخلية الكهروضوئية جزءًا من طيف الأشعة فوق البنفسجية وتستخدم في "قياس الألوان فوق البنفسجية". العين البشرية حساسة للغاية لظلال الألوان، ولكنها لا ترى سوى جزء صغير من الطيف؛ بالإضافة إلى ذلك، لدى الناس فروق فردية في هذه الحساسية. استخدام الخلية الكهروضوئية يزيل عيوب العين هذه. يخضع امتصاص (امتصاص) الضوء بواسطة محلول ملون في بعض الحالات لقانون Bouguer-Lambert-Beer، والذي بموجبه تعتمد كمية الضوء الممتص على سمك الطبقة (طول المسار البصري) وتركيز المحلول الملون ( أي تركيز المادة الماصة). الكثافة البصرية للمحلول D \u003d lg (I 0 /I)، حيث I 0 هي شدة تدفق الضوء الداخل إلى المحلول، I هي شدة تدفق الضوء الصادر المخفف بامتصاص الضوء في المحلول. إذا كان سمك طبقة p-ra هو b، فإن lg(I 0 /I) = k*b، حيث k هي قيمة ثابتة. مع سمك طبقة ثابتة من المحلول، D \u003d k 1 * C، حيث C هو التركيز، k 1 قيمة ثابتة تساوي (k / 2.303). وبجمع المعادلتين نحصل على

D \u003d سجل (I 0 /I) \u003d k 1 * b * C.

إذا ب \u003d 1 سم، C \u003d 1 مول / لتر، ثم D \u003d ك 1. يُطلق على الثابت k 1 اسم معامل الانقراض المولي ويُشار إليه باللغة اليونانية بالحرف ε. يعتمد معامل الانقراض المولي على الكيمياء. التركيب والبنية وحالة المادة وعلى الطول الموجي للضوء الذي يمر عبر المحلول. قانون Bouguer-Lambert-Beer صالح فقط للضوء أحادي اللون، أي تيار من الضوء، طوله الموجي (×) هو نفسه. تتراوح قيمة ε للمركبات المختلفة من 10 1 إلى 10 5 . كلما زادت قيمة ε، كلما كانت الطريقة أكثر حساسية.

تسمى نسبة شدة تدفق الإشعاع أحادي اللون الذي يمر عبر المحلول الذي تم التحقيق فيه إلى شدة تدفق العد الأولي شفافية أو انتقال المحلول ويشار إليها بالحرف T. وعادة ما يتم التعبير عن قيمة T كنسبة مئوية : T = 100 * أنا 0 / أنا (٪).

يتم أيضًا التعبير عن امتصاص المحلول المشار إليه بالحرف A كنسبة مئوية: A \u003d 100 (I 0 -I) / I (٪).

في K. من الضروري استخدام الضوء أحادي اللون. يتم تحقيق اللون الأحادي باستخدام مرشحات الضوء، وهي وسائط ملونة تنقل تدفق الضوء فقط بطول موجي معين، ومع ذلك، غالبًا ما تستخدم مرشحات الضوء التي تسلط الضوء على المناطق الطيفية الضيقة. ينقل مرشح الضوء الضوء المكمل للون المحلول، أي الموافق لتلك المنطقة من الطيف، التي يمتصها المحلول الذي تم تحليله. مرشحات الضوء مصنوعة من النظارات الملونة. لم تكن مقاييس الألوان المستخدمة سابقًا - مقياس الألوان Dubosque ومقياس الألوان الإسفيني Autenrit - تحتوي على مرشحات ضوئية، مما قلل من دقة القياس. إن امتصاص الضوء بواسطة محاليل العديد من المواد الملونة لا يتوافق مع قانون بوغير-لامبرت-بير؛ وفي هذه الحالات، قم ببناء منحنيات المعايرة التجريبية (الرسوم البيانية للمعايرة).

هناك K البصرية والكهروضوئية. في الطريقة البصرية للسلسلة القياسية (طريقة القياس)، يتم استخدام مجموعة من أنابيب الاختبار من نفس الزجاج عديم اللون والقطر. صب كميات متزايدة بشكل كبير من المحلول القياسي للحليلة في أنابيب الاختبار ثم قم بإحضارها إلى نفس الحجم مع الماء أو سائل مناسب آخر (على سبيل المثال، الإيثانول). اتضح مقياس الألوان من الأكثر سطوعًا إلى الأضعف. يمكن تحضير سلسلة من التخفيفات القياسية الدائمة. تتم مقارنة المحلول المحلل ذو التركيز غير المعروف بمقياس المعايير من حيث كثافة اللون ويتم العثور على الظل الأقرب إليه. وبالتالي يمكن تحديد تركيز المادة بدقة تبلغ ±5%.

باستخدام طريقة التخفيف، يتم إحضار لون المحلول الذي تم تحليله إلى لون المحلول القياسي، ويتم تخفيف محلول الاختبار ذو اللون الأكثر كثافة حتى يطابق لون المحلول القياسي الأقل كثافة في اللون، ويكون تركيز مادة الاختبار في الكروم هو معروف. تتم مقارنة لون الحلول بشكل مرئي في مقارنة Valpol.

مقارنة والبول عبارة عن صندوق على شكل متوازي مستطيل به ستة فتحات لأنبوب الاختبار (الشكل 1). توجد ثقوب دائرية في الجدران الأمامية والخلفية. فتحات الجدار الخلفي مغطاة بالزجاج المصنفر للحصول على خلفية موحدة. في العش الأوسط من الصف الثاني، ضع أنبوب اختبار مع محلول الاختبار، في اثنين من أنابيب الاختبار المتطرفة مع الحلول القياسية المقابلة؛ عند تغيير أنبوب الاختبار الأوسط، ابحث عن محلول قياسي يطابق (أو يكون الأقرب) في اللون إلى محلول الاختبار. في بعض الأحيان يتم تخفيف محلول الاختبار ذو الألوان الأكثر كثافة بالماء أو بمذيب آخر حتى يتطابق لونه مع لون العينة المرجعية. لقياس الحجم، من الملائم استخدام أنابيب اختبار بأقسام من نفس القطر. يتم حساب التركيز بواسطة الصيغة

C ISP \u003d C st * V ISP / V st

حيث C isp هو تركيز محلول الاختبار، وC st هو تركيز المحلول القياسي، وV ISP هو حجم محلول الاختبار، وV CT هو حجم المحلول القياسي. الطريقة أكثر دقة من الطريقة السابقة.

تتمثل طريقة التعديل في معادلة ارتفاع أعمدة الحلول القياسية والاختبارية. تتم معادلة ارتفاعات هذه الخنادق عن طريق تحريك الغطاسات إلى أحواض خاصة بمقياس ألوان التركيز KOL-1M، المجهز بمجموعة من مرشحات الضوء ومصباح مضيء. يتم حساب تركيز محلول الاختبار كما في طريقة التخفيف.

كهروضوئية K. استخدم مقاييس الألوان الضوئية FEK-M، FEK-N-57، FEK-56، FEK-60. يعتمد القياس على معادلة تدفقات الضوء التي تمر عبر محاليل التحكم والاختبار والحوادث على الخلايا الكهروضوئية. تعتبر أجهزة قياس الألوان الضوئية حساسة للغاية ودقيقة وموضوعية (انظر القياس الضوئي).

تتيح ظروف التحليل الكهروضوئي أيضًا تطبيق طريقة الاستخلاص الضوئي، عندما يتم استخلاص منتج التفاعل فقط باستخدام مذيب عضوي، ويظل الكاشف الملون في الطور المائي دون التدخل في التحديد.

لتحسين دقة التحليل، لتحديد التركيزات العالية (في المستحضرات الصيدلانية، التحليل)، للقضاء على المكونات المسببة للتداخل وتأثير امتصاص الضوء للكاشف، يتم استخدام الطريقة التفاضلية. في هذه الحالة، يتم قياس الكثافة البصرية للمحاليل التي تم تحليلها والمحاليل القياسية ليس بالنسبة إلى مذيب نقي مع امتصاص صفر، ولكن بالنسبة إلى نفس المحلول الملون للحليلة بتركيز C0 قريب من تركيز Sisp. يتم إجراء المعايرة اللونية الضوئية على جهاز FET-UNIZ. الكوفيت عبارة عن كوب به محرك مغناطيسي وسحاحة فوقه. يخترق تيار الضوء محتويات الزجاج أفقيًا ويضرب الخلية الكهروضوئية. يتم تسجيل التيار الضوئي بواسطة الجلفانومتر.

فهرس:بابكو أ.ك. وبيليبينو أ.ت. التحليل الضوئي، م.، 1974؛ Bulatov M. I. and Kalin-kin I. P. دليل عملي لطرق التحليل الضوئية والقياسية الضوئية، L.، 1972؛ كورينمان آي إم التحليل الضوئي، طرق تحديد المركبات العضوية، م، 1975.

إف إم شيمياكين.

يمكن قياس شدة اللون للحلول بصريًا وقياس الألوان الضوئي. تعتبر الأساليب البصرية ذاتية إلى حد كبير، حيث تتم مقارنة شدة ألوان المحاليل بالعين المجردة. تسمى الأجهزة المصممة لقياس شدة اللون بطريقة بصرية مقاييس الألوان.تتضمن طرق قياس الألوان المرئية ما يلي: 1) طريقة السلسلة القياسية؛ 2) طريقة المعايرة اللونية. 3) طريقة التعديل. 4) طريقة التخفيف.

طريقة السلسلة القياسية (طريقة مقياس الألوان). يتم تحضير عدد من المحاليل القياسية لمادة ما بتركيزات متغيرة تدريجيًا في حجم معين من المذيب، على سبيل المثال 0.1؛ 0.2; 0.3؛ 0.4؛ 0.5 ملغ، وما إلى ذلك يصل إلى ~ 10 جهاز كمبيوتر شخصى. ضع حجمًا معينًا من كل معيار ونفس الحجم من المحلول الذي تم تحليله في أنبوب اختبار، وأضف كميات متساوية من الكواشف اللازمة. قارن شدة اللون الذي تم الحصول عليه للاختبار والحلول القياسية. إذا كان لون المحلول الذي تم تحليله يتزامن في شدته مع لون المحلول القياسي الذي يحتوي على 0.4 مجم من مادة معينة، فإن محتواه في محلول الاختبار هو 0.4 مجم. إذا كان لون محلول الاختبار يتوافق مع تركيز متوسط، على سبيل المثال بين 0.4 و 0.5 مجم، فإن تركيز محلول الاختبار يؤخذ كمتوسط ​​بين التركيزات المتجاورة للحلول القياسية (حوالي 0.45 مجم). يوصى بإعداد سلسلة متوسطة من المحاليل القياسية للحصول على نتائج أكثر دقة.

تعطي الطريقة نتائج تقريبية وغالبًا ما يكون من الضروري تجديد المقياس أثناء التشغيل بسبب عدم استقرار اللون في بعض المحاليل القياسية. لا يتطلب تحليل السلسلة القياسية الامتثال للقانون الأساسي لقياس الألوان.

طريقة المعايرة اللونية (طريقة الازدواجية). تتم مقارنة حجم معين من المحلول الملون الذي تم تحليله مجهول التركيز مع نفس الحجم من الماء، ويضاف إليه من السحاحة محلول قياسي ملون من نفس المادة بتركيز معين حتى يتم مساواة شدة الألوان. من خلال مصادفة شدة اللون للحلول القياسية والاختبارية، يتم تحديد محتوى المادة في محلول ذي تركيز غير معروف. تركيز المادة في المحلول الذي تم تحليله مع X(جم / مل) تم العثور عليه بواسطة الصيغة

حيث G هو عيار المحلول القياسي، g/ml؛ V هو حجم الحل القياسي، مل؛ V1 - حجم المحلول الذي تم تحليله لقياس الألوان، مل.

لا تنطبق هذه الطريقة على التفاعلات التي تتم ببطء، وإذا كانت المعالجة الإضافية ضرورية (الغليان، الترشيح، وما إلى ذلك).

طريقة المعادلة. يتم إجراء مقارنة بين شدة اللون للحلول التي تم تحليلها والحلول القياسية باستخدام مقاييس الألوان. تعتمد الطريقة على حقيقة أنه من خلال تغيير سمك طبقة محلولين بتركيزات مختلفة من نفس المادة، يتم تحقيق حالة تكون فيها شدة تدفق الضوء الذي يمر عبر كلا الحلين هي نفسها - ويحدث التوازن البصري. الكثافة البصرية لكل محلول تساوي على التوالي:

طريقة المعادلة هي الطريقة اللونية الأكثر دقة.

طريقة التخفيف. يتم الحصول على نفس كثافة اللون للمحاليل التي تم تحليلها والمحاليل القياسية عن طريق التخفيف التدريجي بالماء أو بمذيب مناسب للمحلول الأكثر لونًا.

يتم التخفيف في أسطوانات ضيقة متطابقة مع تقسيمها إلى ملليلتر وأعشار. يتم وضع اسطوانتين من نفس الحجم والشكل مع المحاليل التحليلية والقياسية جنبًا إلى جنب في حامل خاص مزود بشاشة زجاجية بلوري. يُسكب الماء أو المذيب في محلول ملون أكثر كثافة حتى يصبح لون كلا المحلولين هو نفسه. بعد مطابقة ألوان المحاليل يتم قياس حجوم المحاليل الموجودة في الأسطوانات وحساب محتوى المواد الموجودة في المحلول مجهولة التركيز.

المواد حسب كثافة لون المحاليل (بتعبير أدق حسب امتصاص المحاليل للضوء).

معلومات اساسية

أحد أجهزة قياس الألوان الأولى، التي ابتكرها أخصائي البصريات الفرنسي جول دوبوسكي، عام 1880.

قياس الألوان هو طريقة للتحديد الكمي لمحتوى المواد في المحاليل، إما بصريًا أو باستخدام أدوات مثل مقاييس الألوان.

يمكن استخدام قياس الألوان لتحديد كمية كل تلك المواد التي تعطي محاليل ملونة، أو يمكن عن طريق التفاعل الكيميائي إعطاء مركب ملون قابل للذوبان. تعتمد طرق القياس اللوني على مقارنة شدة اللون لمحلول الاختبار، الذي تمت دراسته في الضوء المنقول، مع لون المحلول المرجعي الذي يحتوي على كمية محددة بدقة من نفس المادة الملونة، أو مع الماء المقطر.

إن تاريخ ظهور قياس الألوان والقياس الضوئي مثير للفضول. يذكر يو إيه زولوتوف أن روبرت بويل (تمامًا مثل بعض العلماء من قبله) استخدم مستخلص التانين للتمييز بين الحديد والنحاس في المحلول. ومع ذلك، على ما يبدو، كان بويل هو أول من لاحظ أنه كلما زاد محتوى الحديد في المحلول، كلما كان لون الأخير أكثر كثافة. وكانت هذه هي الخطوة الأولى نحو قياس الألوان. وكانت أول أداة لقياس الألوان هي مقياس الألوان من نوع دوبوسك (1870)، والذي تم استخدامه حتى وقت قريب.

تقيس أجهزة قياس الألوان الضوئية وأجهزة قياس الطيف الضوئي كمية الضوء المنقول عند طول موجة محدد من الضوء. يتم استخدام عنصر التحكم (عادةً الماء المقطر أو المواد الخام بدون كواشف مضافة) لمعايرة الجهاز.

يستخدم قياس الألوان على نطاق واسع في الكيمياء التحليلية، بما في ذلك التحليل الهيدروكيميائي، على وجه الخصوص، للتحليل الكمي لمحتوى العناصر الغذائية في المياه الطبيعية، للقياس، في الطب، وكذلك في الصناعة لمراقبة جودة المنتج.

قياس الألوان الضوئية

قياس الألوان الضوئية- التحديد الكمي لتركيز المادة عن طريق امتصاص الضوء في المناطق المرئية والقريبة من الأشعة فوق البنفسجية من الطيف. يتم قياس امتصاص الضوء باستخدام مقاييس الألوان الضوئية أو مقاييس الطيف الضوئي.

ملحوظات

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

انظر ما هو "قياس الألوان (الطريقة الكيميائية)" في القواميس الأخرى:

لا ينبغي الخلط بينه وبين قياس السعرات الحرارية. قياس الألوان (من اللون اللاتيني اللون واليونانية μετρεω أقيس): قياس الألوان (العلم) هو علم قياس اللون. قياس الألوان (الطريقة الكيميائية) طريقة التحليل الكيميائي ... ويكيبيديا

يدرس العلاقة بين التركيب والخصائص العيانية. أنظمة تتكون من عدة المصدر في (المكونات). بالنسبة لـ F.x. أ. السمة هي تمثيل هذه التبعيات بيانياً، في شكل رسم تخطيطي، وتكوين الخاصية؛ وتستخدم الجداول أيضا ... ... الموسوعة الكيميائية

المحتويات ... ويكيبيديا

ولهذا المصطلح معاني أخرى، انظر الكيمياء (المعاني). الكيمياء (من العربية کيمياء، والتي من المفترض أنها نشأت من الكلمة المصرية km.t (أسود)، ومن هنا اسم مصر، التربة السوداء والرصاص “أسود … ... ويكيبيديا

ويكاموس لديه مقال عن "الكيمياء العضوية"

ولهذا المصطلح معاني أخرى، انظر الكيمياء الحيوية (المعاني). الكيمياء الحيوية (الكيمياء البيولوجية أو الفسيولوجية) هي علم التركيب الكيميائي للخلايا والكائنات الحية والعمليات الكيميائية التي تكمن وراء نشاطها الحياتي. ... ... ويكيبيديا

- (من كلمة يونانية أخرى γῆ "الأرض" ومن όγος "تدريس") علم تكوين وبنية وأنماط تطور الأرض والكواكب الأخرى في النظام الشمسي وتوابعها الطبيعية. المحتويات 1 تاريخ الجيولوجيا ... ويكيبيديا

العمل الاجتماعي هو نشاط مهني في تنظيم المساعدة والمساعدة المتبادلة للأشخاص والمجموعات في مواقف الحياة الصعبة، وإعادة تأهيلهم النفسي والاجتماعي وتكاملهم. يمثل العمل الاجتماعي في صورته الأكثر عمومية ... ... ويكيبيديا

شروط عامة- شروط العنوان: مصطلحات عامة الجسم الأسود تمامًا الحد الأدنى المطلق المؤشر المطلق لاستخدام الموارد وتوفير الموارد ... موسوعة مصطلحات وتعريفات وشروحات لمواد البناء

هذه المقالة أو القسم يحتاج إلى مراجعة. يرجى تحسين المقالة بما يتوافق مع قواعد كتابة المقالات. كيمياء الكم هي الاتجاه... ويكيبيديا

يستخدم قياس الألوان كوسيلة للتحليل الكيميائي لتحديد تركيز مادة معينة في المحلول. تتيح لك هذه الطريقة العمل مع المحاليل الملونة أو المحاليل التي يمكن جعلها ملونة نتيجة لتفاعل كيميائي معين.

أساسيات قياس الألوان

تعتمد طرق التحليل الكيميائي باستخدام قياس الألوان على قانون Bouguer-Lambert-Veer، الذي ينص على أن شدة اللون تعتمد على تركيز المادة الملونة في المحلول وعلى سمك الطبقة السائلة.

باستخدام تقنيات قياس الألوان المختلفة، من الممكن تقدير المحتوى الكمي لبعض المواد في المحلول بدقة عالية إلى حد ما - عادة ما تكون 0.1-1٪. هذه الدقة، كقاعدة عامة، ليست أقل شأنا من الدقة التي يتم بها تحديد التركيزات نتيجة للتحليلات الكيميائية الأكثر تعقيدا ومكلفة، وهي كافية للعديد من المهام - ليس فقط الصناعية، ولكن أيضا ذات طبيعة متخصصة. يمكن للطرق اللونية تحديد تركيز المواد حتى 10−8 مول/لتر.

تستخدم طرق القياس اللوني المقارنة البصرية أو المقارنة باستخدام الأدوات - مقاييس الألوان الضوئية أو مقاييس الطيف الضوئي. تتم المقارنة بالطرق المباشرة أو التعويضية.

طريقة مباشرة

تتضمن الطريقة المباشرة مقارنة درجة تلوين محلول الاختبار عند درجة حرارة معينة وفي طبقة سائلة معينة بمحلول مرجعي. يحتوي المعيار على كمية معروفة بدقة من مادة التلوين في نفس درجة الحرارة وفي نفس الطبقة السائلة.

في بعض الأحيان يتم إجراء مقارنة مع الماء المقطر. وكقاعدة عامة، تعتمد هذه الأساليب على استخدام مقاييس الألوان الضوئية أو مقاييس الطيف الضوئي. تقوم هذه الأجهزة بقياس قوة التيار اعتمادًا على شدة الضوء المنبعث المار عبر محلول الاختبار.

دقة قياس الأجهزة أعلى من الدقة المرئية. يتم أيضًا استخدام الطريقة المرئية لمقارنة شدة لون المحلول مع المحاليل المرجعية التي يُعرف فيها تركيز المادة.

طريقة التعويض

تعتمد طريقة التعويض على جلب لون عينة الاختبار إلى اللون المرجعي. يتم وضع المحاليل باستخدام أجهزة بصرية مختلفة - المرايا والنظارات والمنشورات، في الجهاز بطريقة يتم دمجها في مجال رؤية الباحث. العين قادرة على تثبيت نفس اللون لعينتين بدقة عالية. في بعض الأجهزة، يتم تسهيل المهمة من خلال حقيقة أنه عندما تتزامن شدة اللون، فإن الحدود البصرية التي تفصل بين الحلول في البداية تختفي.

من أجل إيصال المحلول المدروس إلى المحلول المرجعي يضاف إليه مذيب شفاف أو يتم زيادة ارتفاع الطبقة السائلة. ومن ثم، من قيمة المادة المخففة المضافة أو ارتفاع طبقة المحلول، يتم اشتقاق خاصية كمية لتركيز الملونات في المحلول. يتم استخدام طرق التعويض في مقاييس الألوان المرئية ومقاييس الألوان الضوئية. إنها الأكثر عملية، لأنها لا تتأثر بعوامل خارجية - على سبيل المثال، درجة الحرارة.

متى وأين يتم تطبيق الطرق اللونية؟

تُستخدم الطرق اللونية للتحليل الكيميائي في الحالات التي يكون فيها التركيب الكيميائي الدقيق للمحلول معروفًا؛ الحل شفاف. هناك عينة مرجعية. تساوي درجات حرارة العينة ومحلول الاختبار. بمساعدة هذه الطرق، من الممكن تحديد تركيز المواد في المحاليل غير الملونة، إذا كان من الممكن جعل المحلول ملونًا بإضافة كاشف معين.

يستخدم قياس الألوان:

في الكيمياء التحليلية؛
- في الطب (محتوى الدم)؛
- مراقبة نوعية مياه الشرب ومياه الصرف الصحي؛
- في صناعة المواد الغذائية لتحديد درجة تنقية النبيذ والبيرة والسكر؛
- في الصناعة - لتحليل تركيبة زيوت التشحيم والكيروسين.

مزايا الطرق اللونية:

بساطة؛
- لا حاجة لمعدات باهظة الثمن؛
- كفاءة القياسات، وإمكانية إجراء التحليلات مباشرة على الإنتاج؛
- إمكانية تحديد تراكيز صغيرة جداً من المواد التي يصعب حسابها بطرق التحليل الكيميائي الأخرى.

في متجر الأواني الزجاجية المختبرية والمعدات الكيميائية "PrimeChemicalsGroup" يمكنك أيضًا شراء أنابيب اختبار لونية بأحجام مختلفة وبأسعار معقولة. نقوم بالتسليم في جميع أنحاء موسكو ومنطقة موسكو.

يمكن قياس شدة اللون للحلول بطرق مختلفة. هناك طرق ذاتية (أو مرئية) لقياس الألوان وطرق قياس الألوان الموضوعية (أو قياس الألوان بالصور).

الطرق البصرية هي تلك الطرق التي يتم فيها تقييم شدة اللون لمحلول الاختبار بالعين المجردة.

مع الطرق الموضوعية لتحديد القياس اللوني، يتم استخدام الخلايا الكهروضوئية بدلاً من المراقبة المباشرة لقياس شدة اللون لمحلول الاختبار. يتم التحديد في هذه الحالة باستخدام أجهزة خاصة - مقاييس الألوان الضوئية، والتي سميت الطريقة منها بمقياس الألوان الضوئية.

الأساليب البصرية. تشمل الأساليب البصرية ما يلي:

1) طريقة السلسلة القياسية؛

2) طريقة الازدواجية (المعايرة اللونية)؛

3) طريقة التعديل.

طريقة السلسلة القياسية عند إجراء التحليل باستخدام طريقة السلسلة القياسية، تتم مقارنة كثافة اللون للمحلول الملون الذي تم تحليله بألوان سلسلة من المحاليل القياسية المعدة خصيصًا (بنفس سمك الطبقة).

المعايرة اللونية (طريقة الازدواجية). تعتمد هذه الطريقة على مقارنة لون المحلول الذي تم تحليله مع لون محلول آخر وهو التحكم. لتحضير محلول التحكم، قم بإعداد محلول يحتوي على جميع مكونات محلول الاختبار، باستثناء الحليلة، وجميع الكواشف المستخدمة في تحضير العينة، وإضافة المحلول القياسي للحليلة من السحاحة إليها. عندما تتم إضافة الكثير من هذا المحلول بحيث تصبح شدة الألوان الخاصة بالتحكم والمحاليل التي تم تحليلها متساوية، فإنه يعتبر أن المحلول الذي تم تحليله يحتوي على نفس الكمية من الحليلة التي تم إدخالها في محلول التحكم.

طريقة المعادلة. تعتمد هذه الطريقة على معادلة ألوان المحلول الذي تم تحليله ومحلول ذو تركيز معروف للمادة التحليلية - وهو المحلول القياسي.

هناك خياران لإجراء التحديد اللوني بهذه الطريقة.

وفقًا للخيار الأول، تتم معادلة ألوان محلولين بتركيزات مختلفة من المادة الملونة عن طريق تغيير سمك طبقات هذه المحاليل بنفس قوة تدفق الضوء الذي يمر عبر المحاليل. في هذه الحالة، على الرغم من الاختلاف في تركيزات المحاليل التي تم تحليلها والمحاليل القياسية، فإن شدة تدفق الضوء الذي يمر عبر طبقتين من هذه المحاليل ستكون هي نفسها.

يتم التعبير عن النسبة بين سماكة الطبقات وتركيز المادة الملونة في المحاليل عند تعادل الألوان بالمعادلة:

أين سمك طبقة المحلول مع تركيز المادة الملونة؟ - سماكة طبقة المحلول مع تركيز المادة الملونة .

عند لحظة تساوي الألوان فإن نسبة سماكة طبقات المحلولين المقارنين تتناسب عكسيا مع نسبة تركيزهما.

بناءً على المعادلة أعلاه، فمن خلال قياس سماكة طبقات محلولين متطابقين اللون ومعرفة تركيز أحد هذين المحاليل، يمكن بسهولة حساب التركيز المجهول للمادة الملونة في المحلول الآخر.

لقياس سمك الطبقة التي يمر من خلالها تدفق الضوء، يمكنك استخدام أسطوانات زجاجية أو أنابيب اختبار، وللحصول على قرارات أكثر دقة، أجهزة خاصة - مقاييس الألوان.

وفقًا للخيار الثاني، لمساواة ألوان محلولين بتركيزات مختلفة من مادة ملونة، يتم تمرير تدفقات ضوئية ذات كثافة مختلفة عبر طبقات من المحاليل بنفس السماكة.

في هذه الحالة، يكون لكلا الحلين نفس اللون عندما تكون نسبة لوغاريتمات شدة تدفقات الضوء الساقطة مساوية لنسبة التركيزات.

عند الحصول على نفس اللون للمحلولين المقارنين، مع تساوي سمك طبقاتهما، فإن تراكيز المحاليل تتناسب طرديا مع لوغاريتمات شدة الضوء الساقط عليهما.

وفقا للخيار الثاني، لا يمكن إجراء التحديد إلا باستخدام مقياس الألوان.

طرق القياس اللوني الضوئي. تعتمد جميع طرق الكشف عن القياس اللوني الضوئي على نفس المبدأ العام. يمر تدفق الضوء عبر كفيت أو أنبوب اختبار مملوء بمحلول ملون قيد الاختبار. يتم إدراك تدفق الضوء الذي يمر عبر المحلول بواسطة خلية ضوئية، حيث يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. يتم قياس التيار الكهربائي الناتج باستخدام الجلفانومتر الحساس. كما أظهر A. G. Stoletov، فإن قوة التيار الكهربائي الناشئ عن عمل الطاقة الضوئية على الخلية الكهروضوئية تتناسب طرديًا مع شدة الإضاءة.

لتحديد تركيز مادة الاختبار بهذه الطريقة، يتم قياس الكثافة البصرية لمحلول الاختبار والمحلول المرجعي المعروف تركيزه. يتم الحساب وفقًا للصيغة:

تتمثل المزايا الرئيسية لطرق القياس اللوني الضوئي لقياس كثافة اللون في سرعة وسهولة التحديد مع دقتها العالية.

تنتج صناعتنا أجهزة قياس الألوان الضوئية من العلامة التجارية FEK-M، حيث يتم قياس شدة تدفقات الضوء باستخدام خلايا السيلينيوم الضوئية. يعتمد تشغيل الجهاز على مبدأ معادلة شدة تدفقي الضوء باستخدام الحجاب الحاجز المشقوق. ويرد وصف تفصيلي لتصميم الجهاز وإجراءات العمل عليه في جواز السفر والتعليمات المرفقة بالجهاز.

بناء منحنى المعايرة. في تحليلات القياس اللوني الشامل، عند تحديد تركيز محلول الاختبار، في كل مرة لا تتم مقارنة امتصاصه للضوء مع امتصاص الضوء للمحلول المرجعي، ولكن يتم إنشاء ما يسمى بمنحنى المعايرة بشكل مبدئي. للقيام بذلك، استخدم سلسلة من الحلول القياسية بتركيزات مختلفة. بوجود مثل هذا المنحنى، عند تحديد تركيز محلول الاختبار، يكفي قياس امتصاصه للضوء واستخدام منحنى المعايرة للعثور على قيمة التركيز المقابلة لامتصاص الضوء الموجود.

لإنشاء منحنى المعايرة، من الضروري إعداد سلسلة من المحاليل القياسية التي تحتوي على كميات مختلفة من المادة التحليلية. أولا، يتم إعداد محلول قياسي يحتوي على كمية محددة بدقة من مادة الاختبار. بمساعدة السحاحة، يتم أخذ كميات مختلفة ومقاسة بدقة من هذا المحلول القياسي والكواشف المقابلة التي تسبب لون المحلول الذي تم تحليله في قوارير حجمية. ثم يتم تخفيف محتويات كل دورق حجمي بالماء المقطر، ليصل حجم المحلول إلى العلامة.

باستخدام مقياس الألوان الضوئي، يتم قياس الكثافة الضوئية للمحاليل المرجعية المحضرة وتسجل نتائج القياس على شكل جدول.

ويرد أدناه مثال على هذا الإدخال:

وبناء على النتائج المتحصل عليها تم بناء منحنى اعتماد الكثافة الضوئية للمحلول على تركيزه. هذا هو منحنى المعايرة (الشكل 91).

أرز. 91. اعتماد الكثافة الضوئية للمحلول على التركيز (منحنى المعايرة).

ولبنائه على ورق الرسم البياني، يتم رسم قيم تركيزات المحاليل القياسية على طول محور الإحداثي، ويتم رسم قيم كثافتها الضوئية على طول المحور الإحداثي. ثم يتم استعادة المتعامدين من النقاط الموجودة على المحاور، ويتم ربط نقاط تقاطعها بخط واحد.