رنگ سنجی غلظت. تجزیه و تحلیل با روش های رنگ سنجی روش سری های استاندارد در رنگ سنجی

رنگ سنجی(رنگ لاتین + اندازه گیری مترئو یونانی، اندازه گیری) - یک روش فیزیکی و شیمیایی برای تعیین شدت رنگ محلول یک آنالیت، بر اساس اندازه گیری های بصری یا فوتوالکتریک. این روش به طور گسترده در زمینه های بالینی، بیوشیمیایی و شیمیایی استفاده می شود. مطالعات برای تعیین غلظت مواد مختلف در محلول ها.

اکثر روش‌های تحقیقاتی یکپارچه گوه‌ای، بیوشیمیایی آزمایشگاهی، دارای تکمیل فتوکلریمتری هستند (روش اوتولویدین برای تعیین قندها، روش گلوکز اکسیداز برای تعیین گلوکز خون و غیره). روش های رنگ سنجی دقیق هستند و نیاز به کار کمی دارند. تمام روش‌های خودکار گوه‌ای، بیوشیمیایی، رنگ‌سنجی یا اسپکتروفتومتری هستند. فتوکلرومتری در نظارت بر تولید داروها در داروسازی، صنعت، آزمایشگاه های کنترل و تحلیل و غیره کاربرد وسیعی دارد. سان گیگ آزمایشگاه ها K. همچنین هنگام تعیین مقدار pH محلول ها با شاخص های دو رنگ در حضور محلول بافر (یا بدون آن) استفاده می شود. در فتوکلورمتری از نشانگرهای تک رنگ بدون محلول بافر استفاده می شود. تعیین مواد مختلف در یک محلول با استفاده از واکنش های رنگی برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است. برای اولین بار، پزشکان شروع به انجام این کار کردند. در روسیه، تجزیه و تحلیل آب های معدنی با استفاده از روش های رنگ سنجی از ابتدای قرن 18 شروع شد. آنها توسط Ch. arr پزشکان و داروسازان از آب گیاهان به عنوان معرف استفاده می کنند.

V. M. Severgin تعدادی روش رنگ سنجی برای تجزیه و تحلیل آبهای معدنی ایجاد کرد و تعداد عناصر تعیین شده با روش K را گسترش داد.

با کمک K. یا رنگ ذاتی آنالیت یا رنگ محصول واکنش تعیین می شود. از نظر رنگ سنجی می توان از 10-3 تا 10-8 mol/l را تعیین کرد. فتوسل بخشی از طیف UV را می بیند و در رنگ سنجی فرابنفش استفاده می شود. چشم انسان به سایه های رنگی بسیار حساس است، اما تنها بخش کوچکی از طیف را درک می کند. علاوه بر این، افراد در چنین حساسیتی تفاوت های فردی دارند. استفاده از فتوسل این نواقص چشم را برطرف می کند. جذب (جذب) نور توسط یک محلول رنگی در برخی موارد از قانون بوگر-لامبر-بیر پیروی می کند که طبق آن مقدار نور جذب شده به ضخامت لایه (طول مسیر نوری) و غلظت محلول رنگی بستگی دارد. (یعنی غلظت ماده جاذب). چگالی نوری محلول D = log(I 0 /I)، که در آن I 0 شدت شار نور ورودی به محلول است، I شدت شار نور خروجی است که با جذب نور در محلول ضعیف شده است. اگر ضخامت لایه b باشد، log(I 0 /I) = k*b که k مقدار ثابتی است. در ضخامت لایه ثابت، محلول D = k 1 * C، جایی که C غلظت است، k 1 مقدار ثابتی برابر با (k/2.303) است. با ترکیب این دو معادله به دست می آید

D = log(I 0 /I) = k 1 *b*C.

اگر b = 1 سانتی متر، C = 1 mol/l، آنگاه D = k1. ثابت k 1 ضریب خاموشی مولی نامیده می شود و در یونانی با حرف ε نشان داده می شود. ضریب خاموشی مولی به ماده شیمیایی بستگی دارد. ترکیب، ساختار و حالت ماده و در طول موج نوری که از محلول عبور می کند. قانون بوگر-لامبر-بیر فقط برای نور تک رنگ، یعنی جریانی از نور که طول موج آن (λ) یکسان است، معتبر است. مقدار ε برای ترکیبات مختلف از 10 1 تا 10 5 متغیر است. هرچه مقدار ε بزرگتر باشد، روش حساس تر است.

نسبت شدت شار تابش تک رنگ عبوری از محلول مورد مطالعه به شدت شار شمارش اولیه را شفافیت یا گذر محلول می نامند و با حرف T نشان داده می شود. مقدار T معمولاً به صورت درصد بیان می شود. : T = 100*I 0 /I (%).

جذب محلول که با حرف A مشخص می شود نیز به صورت درصد بیان می شود: A = 100(I 0 -I)/I(%).

در K. باید از نور تک رنگ استفاده کرد. تک رنگی شدن با استفاده از فیلترهای نوری به دست می آید، که رسانه های رنگی هستند که نور را فقط در یک طول موج مشخص منتقل می کنند، اما فیلترهای نوری که مناطق باریک طیف را برجسته می کنند اغلب استفاده می شود. فیلتر نوری نوری را که مکمل رنگ محلول است، یعنی مربوط به ناحیه ای از طیفی است که توسط محلول مورد تجزیه و تحلیل جذب می شود، منتقل می کند. فیلترهای نور از شیشه های رنگی ساخته می شوند. رنگ سنج هایی که قبلا استفاده می شد - رنگ سنج Dubosc و رنگ سنج گوه ای Autenrieth - فیلتر نوری نداشتند که دقت اندازه گیری ها را کاهش می داد. جذب نور توسط محلول های بسیاری از مواد رنگی از قانون بوگر-لامبر-بیر پیروی نمی کند. در این موارد، منحنی‌های کالیبراسیون تجربی (نمودارهای کالیبراسیون) ساخته می‌شوند.

K دیداری و فوتوالکتریک وجود دارد. در روش بصری سری استاندارد (روش مقیاس) از مجموعه ای از لوله های آزمایش با همان شیشه بی رنگ و قطر استفاده می شود. مقداری از محلول استاندارد ماده در حال تعیین در لوله های آزمایش ریخته می شود و پیشرفت هندسی آن افزایش می یابد و با آب یا مایع مناسب دیگر (مثلاً اتانول) به همان حجم می رسد. نتیجه مقیاسی از رنگ ها از روشن ترین تا ضعیف ترین است. می توان یک سری رقت های استاندارد طولانی مدت تهیه کرد. محلول تجزیه و تحلیل شده با غلظت ناشناخته با مقیاسی از استانداردها بر اساس شدت رنگ مقایسه می شود و نزدیک ترین سایه به آن پیدا می شود. غلظت یک ماده را می توان از این طریق با دقت 5± درصد تعیین کرد.

با روش رقیق سازی، رنگ محلول آنالیز شده به رنگ محلول استاندارد می رسد، محلول آزمایشی با رنگ شدیدتر رقیق می شود تا زمانی که با رنگ محلول استاندارد با شدت رنگ کمتر مطابقت پیدا کند، غلظت ماده آزمایش که در آن است. شناخته شده است. رنگ خندق ها به صورت بصری با استفاده از مقایسه کننده Walpole مقایسه می شود.

مقایسه گر Walpole جعبه ای به شکل یک موازی شکل مستطیلی است که دارای شش لانه برای لوله های آزمایش است (شکل). در دیوارهای جلو و پشت سوراخ های گرد وجود دارد. سوراخ های دیوار پشتی با شیشه مات پوشانده شده است تا پس زمینه ای یکنواخت به دست آید. یک لوله آزمایش با محلول آزمایش در شکاف میانی ردیف دوم و لوله های آزمایش با محلول های استاندارد مربوطه در دو شکاف بیرونی قرار می گیرند. با تغییر لوله آزمایش وسط، محلول استانداردی را پیدا کنید که رنگ آن با محلول مورد مطالعه مطابقت داشته باشد (یا نزدیک به آن باشد). گاهی اوقات محلول آزمایش که رنگ شدیدتری دارد با آب یا حلال دیگر رقیق می شود تا زمانی که رنگ آن با رنگ نمونه مرجع قابل مقایسه باشد. برای اندازه‌گیری حجم، استفاده از لوله‌های آزمایشی با تقسیم‌بندی‌هایی با همان قطر راحت است. غلظت با استفاده از فرمول محاسبه می شود

با استفاده = با st *V استفاده /V st

که در آن C isp غلظت محلول آزمایش، C st غلظت محلول استاندارد، V isp حجم محلول آزمایش، V CT حجم محلول استاندارد است. روش دقیق تر از روش قبلی است.

روش تسطیح شامل یکسان سازی ارتفاع ستون های خندق استاندارد و آزمایشی است. ارتفاع این گودال ها با حرکت دادن غوطه ورها به داخل کووت های مخصوص رنگ سنج غلظت KOL-1M که مجهز به مجموعه ای از فیلترهای نور و لامپ روشن کننده است، برابر می شود. غلظت محلول آزمایش مانند روش رقیق سازی محاسبه می شود.

رنگ سنج فوتوالکتریک FEK-M، FEK-N-57، FEK-56 و FEK-60 برای رنگ آمیزی فوتوالکتریک استفاده می شود. اندازه گیری بر اساس یکسان سازی شارهای نوری است که از محلول های کنترل و آزمایش می گذرند و روی فتوسل ها می افتند. فتوکلرومترها بسیار حساس، دقیق و عینی هستند (به Photometry مراجعه کنید).

شرایط آنالیز فوتوالکتریک همچنین امکان استفاده از روش استخراج-فتومتری را فراهم می کند، زمانی که فقط محصول واکنش با حلال آلی استخراج می شود و معرف رنگی بدون تداخل در تعیین در فاز آبی باقی می ماند.

برای افزایش دقت تجزیه و تحلیل، تعیین غلظت های زیاد (در تجزیه و تحلیل دارویی)، حذف اجزای مزاحم و تأثیر جذب نور معرف، از روش افتراقی استفاده می شود. در این مورد، چگالی نوری محلول های تجزیه و تحلیل شده و استاندارد نه در رابطه با یک حلال خالص با جذب صفر، بلکه در رابطه با محلول رنگی آنالیت با غلظت C0 نزدیک به غلظت Cisp اندازه گیری می شود. تیتراسیون فوتوکلوریمتری بر روی دستگاه FET-UNIZ انجام می شود. کووت یک لیوان با یک همزن مغناطیسی و یک بورت در بالای آن است. جریانی از نور به صورت افقی به محتویات شیشه نفوذ کرده و به فتوسل برخورد می کند. جریان نور توسط یک گالوانومتر ثبت می شود.

کتابشناسی: Babko A.K and Pilipenno A.T., M., 1974; Bulatov M. I. و Kalinkin I. P. راهنمای عملی برای روشهای تجزیه و تحلیل فتوکلوریمتریک و اسپکتروفتومتری، L.، 1972; کورنمن I. M. تجزیه و تحلیل فتومتریک، روش های تعیین ترکیبات آلی، M.، 1975.

F. M. Shemyakin.

شدت رنگ محلول ها را می توان به صورت بصری و فتوکلریمتری اندازه گیری کرد. روش های بصری تا حد زیادی ذهنی هستند، زیرا مقایسه شدت رنگ محلول ها با چشم غیر مسلح انجام می شود. ابزارهای طراحی شده برای اندازه گیری شدت رنگ به صورت بصری نامیده می شوند رنگ سنج هاروش های رنگ سنجی بصری عبارتند از: 1) روش سری استاندارد. 2) روش تیتراسیون رنگ سنجی؛ 3) روش یکسان سازی؛ 4) روش رقیق سازی

روش استاندارد سری (روش مقیاس رنگ). یک سری محلول استاندارد از هر ماده با غلظت های تدریجی در حال تغییر در حجم معینی از حلال، به عنوان مثال 0.1 تهیه کنید. 0.2; 0.3; 0.4; 0.5 میلی گرم و غیره تا 10 عدد. حجم معینی از هر استاندارد و همان حجم محلول مورد تجزیه و تحلیل را در لوله آزمایش قرار دهید، به حجم مساوی از معرف های لازم اضافه کنید. شدت رنگ حاصل از آزمایش و محلول های استاندارد را مقایسه کنید. اگر شدت رنگ محلول مورد تجزیه و تحلیل با رنگ محلول استاندارد حاوی 0.4 میلی گرم از یک ماده معین منطبق باشد، محتوای آن در محلول آزمایش برابر با 0.4 میلی گرم است. اگر رنگ محلول آزمایشی با غلظت متوسط، به عنوان مثال بین 0.4 تا 0.5 میلی گرم مطابقت داشته باشد، غلظت محلول آزمایش به عنوان میانگین بین غلظت های مجاور محلول های استاندارد (تقریباً 0.45 میلی گرم) در نظر گرفته می شود. توصیه می شود برای حصول نتایج دقیق تر، سری میانی محلول های استاندارد تهیه شود.

این روش نتایج تقریبی می دهد و در حین کار لازم است که به طور مکرر مقیاس را به دلیل ناپایداری رنگ برخی از محلول های استاندارد تجدید کنید. هنگام انجام آنالیز با استفاده از روش سری استاندارد، رعایت قانون اساسی رنگ سنجی الزامی نیست.

روش تیتراسیون رنگ سنجی (روش تکرار). حجم معینی از یک محلول رنگی آنالیز شده با غلظت نامعلوم با همان حجم آب مقایسه می شود، که یک محلول استاندارد رنگی از همان ماده با غلظت معین از یک بورت تا زمانی که شدت رنگ ها برابر شود به آن اضافه می شود. بر اساس همزمانی شدت رنگ محلول های استاندارد و آزمایشی، محتوای ماده در محلولی با غلظت نامشخص تعیین می شود. غلظت ماده در محلول مورد تجزیه و تحلیل با X(بر حسب گرم در میلی لیتر) با فرمول پیدا می شود

که در آن G تیتر محلول استاندارد، g/ml است. V - حجم محلول استاندارد، میلی لیتر. V1 - حجم محلول آنالیز شده برای رنگ سنجی، میلی لیتر.

این روش برای واکنش هایی که به کندی پیش می روند و در صورت نیاز به درمان های اضافی (جوش دادن، فیلتر کردن و غیره) کاربرد ندارد.

روش تساوی. مقایسه شدت رنگ محلول های تجزیه شده و استاندارد در رنگ سنج ها انجام می شود. این روش مبتنی بر این واقعیت است که با تغییر ضخامت لایه دو محلول با غلظت های مختلف از یک ماده، به حالتی دست می یابیم که در آن شدت شار نوری که از هر دو محلول عبور می کند یکسان خواهد بود - تعادل نوری رخ می دهد. . چگالی نوری هر محلول به ترتیب برابر است با:

روش یکسان سازی دقیق ترین روش رنگ سنجی است.

روش رقیق سازی شدت رنگ محلولهای مورد تجزیه و تحلیل و استاندارد با رقیق کردن تدریجی محلول با آب یا حلال مناسب به دست می آید.

رقیق سازی در استوانه های باریک یکسان با تقسیم به میلی لیتر و دهم انجام می شود. دو استوانه با اندازه و شکل یکسان با محلول های آنالیز شده و استاندارد در یک سه پایه مخصوص با صفحه شیشه ای مات در کنار هم قرار می گیرند. آب یا حلال را در محلول با رنگ شدیدتر می ریزند تا زمانی که رنگ هر دو محلول یکسان شود. پس از تطابق رنگ محلول ها، حجم محلول ها در استوانه ها اندازه گیری شده و محتوای مواد موجود در محلولی با غلظت نامعلوم محاسبه می شود.

مواد با شدت رنگ محلول ها (به طور دقیق تر، با جذب نور توسط محلول ها).

مبانی

یکی از اولین رنگ سنج ها که توسط بینایی دان فرانسوی ژول دوبوسک در سال 1880 ایجاد شد.

رنگ سنجی روشی برای تعیین کمی محتوای مواد در محلول ها، به صورت بصری یا با استفاده از ابزارهایی مانند رنگ سنج ها است.

رنگ سنجی را می توان برای تعیین کمیت تمام آن دسته از موادی که محلول های رنگی تولید می کنند یا می توانند با واکنش شیمیایی یک ترکیب محلول رنگی تولید کنند، استفاده شود. روش‌های رنگ‌سنجی مبتنی بر مقایسه شدت رنگ محلول آزمایش، مطالعه شده در نور عبوری، با رنگ محلول استاندارد حاوی مقدار مشخصی از همان ماده رنگی یا با آب مقطر است.

تاریخچه پیدایش رنگ سنجی و نورسنجی جالب است. Yu. A. Zolotov اشاره می کند که رابرت بویل (و همچنین برخی از دانشمندان قبل از او) از عصاره آجیل تانن برای تمایز بین آهن و مس در محلول استفاده کرده است. با این حال، ظاهرا، این بویل بود که برای اولین بار متوجه شد که هر چه آهن موجود در محلول بیشتر باشد، رنگ دومی شدیدتر است. این اولین قدم به سمت رنگ سنجی بود. و اولین ابزار رنگ سنجی رنگ سنج هایی مانند رنگ سنج Dubosc (1870) بود که تا همین اواخر مورد استفاده قرار می گرفت.

فتوکالرومترها و اسپکتروفتومترها میزان عبور نور را در طول موج خاصی از نور اندازه گیری می کنند. برای کالیبره کردن دستگاه از یک کنترل (معمولاً آب مقطر یا ماده اولیه بدون معرف های اضافه شده) استفاده می شود.

رنگ سنجی به طور گسترده در شیمی تجزیه، از جمله برای تجزیه و تحلیل هیدروشیمیایی، به ویژه برای تجزیه و تحلیل کمی از محتوای مواد مغذی در آب های طبیعی، برای اندازه گیری، در پزشکی، و همچنین در صنعت برای کنترل کیفیت محصول استفاده می شود.

فوتوکلوریمتری

فوتوکلوریمتری- تعیین کمی غلظت یک ماده با جذب نور در ناحیه مرئی و نزدیک به فرابنفش طیف. جذب نور با استفاده از فتوکالرومتر یا اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود.

یادداشت ها

بنیاد ویکی مدیا

2010.

ببینید «رنگ‌سنجی (روش شیمیایی)» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

نباید با کالریمتری اشتباه گرفته شود. رنگ سنجی (از رنگ لاتین و اندازه یونانی μετρεω): رنگ سنجی (علم) علم اندازه گیری رنگ است. رنگ سنجی (روش شیمیایی) روش آنالیز شیمیایی ... ویکی پدیا روابط بین ترکیب و خواص ماکروسکوپی را مطالعه می کند. سیستم های متشکل از چندین اولیه در (اجزا). برای F. x. الف معمولی است که این وابستگی ها را به صورت گرافیکی، در قالب یک نمودار ترکیب-ویژگی ارائه کنیم. از جداول نیز استفاده می شود... ...

دایره المعارف شیمی

مطالب ... ویکی پدیا

این اصطلاح معانی دیگری دارد، به شیمی (معانی) مراجعه کنید. شیمی (از عربی کیمیاء‎، که احتمالاً از کلمه مصری km.t (سیاه) گرفته شده است، که نام مصر، چرنوزم و سرب «سیاه» نیز از آن گرفته شده است... ... ویکی پدیا

ویکی‌واژه یک مقاله دارد «شیمی آلی» شیمی آلی شاخه‌ای از شیمی است که به مطالعه ... ویکی‌پدیا

- (از دیگر یونانی γῆ «زمین» و از λόγος «آموزش») علم ترکیب، ساختار و الگوهای توسعه زمین، سایر سیارات منظومه شمسی و اقمار طبیعی آنها. مطالب 1 تاریخ زمین شناسی ... ویکی پدیا

مددکاری اجتماعی یک فعالیت حرفه ای با هدف سازماندهی کمک و کمک متقابل به افراد و گروه هایی است که در شرایط دشوار زندگی، توانبخشی روانی اجتماعی و ادغام آنها قرار می گیرند. در کلی‌ترین شکل، مددکاری اجتماعی نشان‌دهنده... ... ویکی‌پدیا است

شرایط عمومی- اصطلاحات روبریک: اصطلاحات کلی بدنه سیاه مطلق حداقل مطلق نشانگر استفاده از منابع و صرفه جویی در منابع ... دایره المعارف اصطلاحات، تعاریف و توضیحات مصالح ساختمانی

این مقاله یا بخش نیاز به بازبینی دارد. لطفاً مقاله را مطابق با قوانین مقاله نویسی بهبود ببخشید. شیمی کوانتومی یک جهت ... ویکی پدیا

رنگ سنجی به عنوان یک روش تجزیه و تحلیل شیمیایی برای تعیین غلظت یک ماده خاص در یک محلول استفاده می شود. این روش به شما امکان می دهد با محلول های رنگی یا محلول هایی که می توانند در نتیجه یک واکنش شیمیایی خاص رنگی شوند کار کنید.

مبانی رنگ سنجی

روش های آنالیز شیمیایی با استفاده از رنگ سنجی بر اساس قانون بوگر-لامبر-ویر است که بیان می کند که شدت رنگ به غلظت ماده رنگی در محلول و به ضخامت لایه مایع بستگی دارد.

با استفاده از تکنیک های مختلف رنگ سنجی، می توان مقدار کمی مواد خاص را در یک محلول با دقت نسبتاً بالایی تخمین زد - معمولاً 0.1-1٪ است. این دقت، به عنوان یک قاعده، کمتر از دقت تعیین غلظت در نتیجه آنالیزهای شیمیایی بسیار پیچیده تر و گرانتر نیست و برای بسیاری از وظایف - نه تنها صنعتی، بلکه ماهیت تخصصی - کافی است. از روش های رنگ سنجی می توان برای تعیین غلظت مواد تا 10-8 مول در لیتر استفاده کرد.

روش های رنگ سنجی از مقایسه بصری یا مقایسه با استفاده از ابزارها - فتوکلریمترها یا اسپکتروفتومترها استفاده می کنند. مقایسه با استفاده از روش های مستقیم یا جبرانی انجام می شود.

روش مستقیم

روش مستقیم شامل مقایسه درجه رنگ پذیری محلول آزمایشی در دمای معین و در لایه خاصی از مایع با محلول استاندارد است. این استاندارد حاوی مقدار مشخصی از ماده رنگی در همان دما و در همان لایه مایع است.

گاهی اوقات با آب مقطر مقایسه می شود. به عنوان یک قاعده، چنین روش هایی به استفاده از فتوکلریمتر یا اسپکتروفتومتر متکی هستند. این ابزارها جریان را اندازه گیری می کنند که بستگی به شدت نور ساطع شده از محلول مورد آزمایش دارد.

دقت اندازه گیری سخت افزاری بالاتر از اندازه گیری بصری است. یک روش بصری نیز برای مقایسه شدت رنگ محلول با محلول های استانداردی که غلظت ماده در آنها مشخص است، استفاده می شود.

روش جبران خسارت

روش جبران بر اساس آوردن رنگ نمونه آزمایشی به رنگ مرجع است. محلول ها با استفاده از دستگاه های نوری مختلف - آینه، عینک و منشور، به گونه ای در دستگاه قرار می گیرند که در میدان دید محقق ترکیب شوند. چشم قادر به تشخیص دقیق رنگ یکسان دو نمونه است. در برخی از دستگاه‌ها، کار با این واقعیت آسان‌تر می‌شود که وقتی شدت رنگ مطابقت دارد، مرز بصری که در ابتدا محلول‌ها را از هم جدا می‌کرد ناپدید می‌شود.

برای رساندن محلول مورد مطالعه به حالت استاندارد، یک حلال شفاف به آن اضافه می شود و یا ارتفاع لایه مایع را افزایش می دهد. سپس از مقدار رقیق کننده اضافه شده یا ارتفاع لایه محلول، یک مشخصه کمی از غلظت مواد رنگی در محلول به دست می آید. روش های جبران در رنگ سنج های بصری و فوتوکلریمترها استفاده می شود. آنها کاربردی ترین هستند، زیرا تحت تأثیر عوامل خارجی - به عنوان مثال، دما - قرار نمی گیرند.

چه زمانی و در کجا از روش های رنگ سنجی استفاده می شود؟

روش های رنگ سنجی برای تجزیه و تحلیل شیمیایی در مواردی استفاده می شود که ترکیب شیمیایی محلول به طور دقیق مشخص باشد. محلول شفاف است. یک نمونه مرجع وجود دارد. دمای نمونه و محلول آزمایش برابر است. با استفاده از این روش ها می توان غلظت مواد را در محلول های بدون رنگ تعیین کرد، در صورتی که امکان رنگی کردن محلول با افزودن معرف خاصی وجود دارد.

رنگ سنجی استفاده می شود:

در شیمی تجزیه؛
- در پزشکی (محتوای خون)؛
- کنترل کیفیت آب آشامیدنی و فاضلاب؛
- در صنایع غذایی برای تعیین درجه تصفیه شراب، آبجو، شکر؛
- در صنعت - برای تجزیه و تحلیل ترکیب روغن های روان کننده، نفت سفید.

مزایای روش های رنگ سنجی:

سادگی؛
- عدم نیاز به تجهیزات گران قیمت؛
- کارایی اندازه گیری ها، توانایی انجام تجزیه و تحلیل به طور مستقیم در تولید؛
- توانایی تعیین غلظت بسیار کمی از موادی که محاسبه آنها با روش های دیگر تجزیه و تحلیل شیمیایی دشوار است.

در فروشگاه ظروف شیشه ای و تجهیزات شیمیایی آزمایشگاهی "گروه پرایم کمیکال" می توانید لوله های آزمایش رنگ سنجی در سایزهای مختلف را با قیمت مناسب خریداری کنید. ما در سراسر مسکو و منطقه مسکو تحویل می دهیم.

شدت رنگ محلول ها را می توان با روش های مختلفی اندازه گیری کرد. روش های رنگ سنجی ذهنی (یا بصری) و روش های رنگ سنجی عینی (یا رنگ سنجی عکس) وجود دارد.

روش های بصری آنهایی هستند که در آنها ارزیابی شدت رنگ محلول آزمایش با چشم غیر مسلح انجام می شود.

در روش های عینی تعیین رنگ سنجی، از فتوسل ها به جای مشاهده مستقیم برای اندازه گیری شدت رنگ محلول آزمایش استفاده می شود. تعیین در این مورد در دستگاه های ویژه - فتوکلریمترها انجام می شود، از این رو روش فوتوکلریمتری نامیده می شود.

روش های بصری روش های بصری عبارتند از:

1) روش سری استاندارد؛

2) روش تکرار (تیتراسیون رنگ سنجی)؛

3) روش یکسان سازی.

روش سری استاندارد هنگام انجام آنالیز با استفاده از روش سری استاندارد، شدت رنگ محلول رنگی آنالیز شده با رنگ های یک سری محلول استاندارد مخصوص تهیه شده (با همان ضخامت لایه) مقایسه می شود.

تیتراسیون رنگ سنجی (روش تکرار). این روش مبتنی بر مقایسه رنگ محلول تجزیه و تحلیل شده با رنگ محلول دیگر - کنترل است. برای تهیه محلول شاهد، محلولی حاوی تمام اجزای محلول آزمایشی به استثنای آنالیت و تمام معرف های مورد استفاده در تهیه نمونه تهیه کنید و محلول استاندارد آنالیت را از بورت به آن اضافه کنید. هنگامی که مقدار زیادی از این محلول اضافه می شود که شدت رنگ محلول های شاهد و محلول تجزیه شده برابر است، در نظر گرفته می شود که محلول تجزیه و تحلیل شده حاوی همان مقدار آنالیت است که به محلول کنترل وارد شده است.

روش تساوی. این روش مبتنی بر یکسان سازی رنگ های محلول تجزیه و تحلیل شده و محلولی با غلظت مشخص آنالیت - یک محلول استاندارد است.

دو گزینه برای انجام تعیین رنگ سنجی با استفاده از این روش وجود دارد.

با توجه به گزینه اول، یکسان سازی رنگ دو محلول با غلظت های مختلف یک ماده رنگی با تغییر ضخامت لایه های این محلول ها با همان قدرت شار نوری عبوری از محلول ها انجام می شود. در این حالت علیرغم اختلاف غلظت محلولهای آنالیز شده و استاندارد، شدت شار نوری عبوری از هر دو لایه این محلولها یکسان خواهد بود.

رابطه بین ضخامت لایه ها و غلظت ماده رنگی در محلول ها در زمان یکسان سازی رنگ ها با این رابطه بیان می شود:

ضخامت لایه محلول با غلظت ماده رنگی کجاست. - ضخامت لایه محلول با غلظت ماده رنگی.

در لحظه برابری رنگ ها، نسبت ضخامت لایه های دو محلول مورد مقایسه با نسبت غلظت آنها نسبت معکوس دارد.

بر اساس معادله فوق، با اندازه گیری ضخامت لایه های دو محلول همرنگ و دانستن غلظت یکی از این محلول ها، به راحتی می توان غلظت مجهول ماده رنگی را در محلول دیگر محاسبه کرد.

برای اندازه گیری ضخامت لایه ای که شار نور از آن عبور می کند، می توانید از استوانه های شیشه ای یا لوله های آزمایش و برای تعیین دقیق تر از دستگاه های مخصوص - رنگ سنج ها استفاده کنید.

با توجه به گزینه دوم، برای یکسان کردن رنگ دو محلول با غلظت های مختلف یک ماده رنگی، شارهای نور با شدت های مختلف از لایه های محلول با ضخامت یکسان عبور داده می شود.

در این حالت، زمانی که نسبت لگاریتم‌های شدت شارهای نور فرودی با نسبت غلظت‌ها برابر باشد، هر دو محلول دارای رنگ یکسانی هستند.

در لحظه به دست آوردن رنگ یکسان دو محلول مقایسه شده، با ضخامت یکسان لایه های آنها، غلظت محلول ها با لگاریتم شدت نور تابیده شده به آنها نسبت مستقیم دارد.

با توجه به گزینه دوم، تعیین فقط با استفاده از رنگ سنج انجام می شود.

روش های فتوکلوریمتریک تمام روش های تعیین فوتوکلوریمتری بر اساس یک اصل کلی است. شار نور از یک کووت یا لوله آزمایش پر از محلول رنگی مورد آزمایش عبور می کند. شار نوری که از محلول عبور می کند توسط یک فتوسل درک می شود که در آن انرژی نور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. جریان الکتریکی حاصل با استفاده از یک گالوانومتر حساس اندازه گیری می شود. همانطور که A.G. Stoletov نشان داد، قدرت جریان الکتریکی ناشی از عمل انرژی نور بر روی یک فوتوسل مستقیماً با شدت روشنایی متناسب است.

برای تعیین غلظت ماده آزمایشی با این روش، چگالی نوری محلول آزمایش و یک محلول مرجع که غلظت آن مشخص است اندازه گیری می شود. محاسبه با استفاده از فرمول انجام می شود:

از مزیت های اصلی روش های فتوکلریمتری برای اندازه گیری شدت رنگ می توان به سرعت و سهولت در تعیین با دقت بالا اشاره کرد.

صنعت ما فتوکالرومترهایی با نام تجاری FEK-M تولید می کند که در آن شدت شار نور با استفاده از فتوسل های سلنیوم اندازه گیری می شود. عملکرد دستگاه بر اساس اصل برابر کردن شدت دو جریان نور با استفاده از دیافراگم شکاف است. شرح مفصلی از طراحی دستگاه و روش کار با آن در برگه اطلاعات و دستورالعمل های ارائه شده به همراه دستگاه آورده شده است.

ساخت منحنی کالیبراسیون. در آنالیزهای فتوکلریمتری جرمی، هنگام تعیین غلظت محلول آزمایش، جذب نور آن در هر بار با جذب نور محلول استاندارد مقایسه نمی شود، بلکه ابتدا یک منحنی کالیبراسیون به اصطلاح ساخته می شود. برای این کار از یک سری محلول استاندارد با غلظت های مختلف استفاده کنید. با داشتن چنین منحنی، هنگام تعیین غلظت محلول آزمایش، کافی است میزان جذب نور آن را اندازه گیری کرده و با استفاده از منحنی کالیبراسیون، مقدار غلظت مربوط به جذب نور یافت شده را بیابید.

برای ساخت منحنی کالیبراسیون، باید یک سری محلول استاندارد حاوی مقادیر مختلف آنالیت تهیه کنید. ابتدا یک محلول استاندارد حاوی مقدار مشخصی از ماده آزمایشی تهیه می شود. با استفاده از بورت، حجم‌های مختلف و دقیق اندازه‌گیری شده از این محلول استاندارد و معرف‌های مربوطه که باعث ایجاد رنگ محلول مورد تجزیه و تحلیل می‌شوند، در فلاسک‌های حجمی با ظرفیت وارد می‌شوند. سپس محتویات هر فلاسک حجمی با آب مقطر رقیق می شود و حجم محلول را به علامت می رساند.

با استفاده از فتوکلریمتر، چگالی نوری محلول های استاندارد تهیه شده اندازه گیری شده و نتایج اندازه گیری به صورت جدول ثبت می شود.

نمونه ای از چنین ورودی در زیر آورده شده است:

بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، منحنی برای رسم وابستگی چگالی نوری محلول به غلظت آن رسم می‌شود. این منحنی کالیبراسیون است (شکل 91).

برنج. 91. وابستگی چگالی نوری محلول به غلظت (منحنی کالیبراسیون).

برای ساخت آن، مقادیر غلظت محلول‌های استاندارد بر روی کاغذ گراف در امتداد محور آبسیسا رسم می‌شود و مقادیر چگالی نوری آنها در امتداد محور ارتین رسم می‌شود. سپس عمودها از نقاطی که روی محورها یافت می شوند بازسازی می شوند و نقاط تقاطع آنها توسط یک خط به هم متصل می شوند.