Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Закон поглощения в интегральной форме.




 

Этот закон выводится из дифференциальной формы закона.

1. x = -k·Фx·dx

2. Разделим переменные:

x / Фx = -k·dx

3. Проинтегрируем обе части равенства:

Лучистый поток в пределах от «Ф0» до «Ф l».

Толщина слоя в пределах от «0» до «l»

- интегральная форма закона Бугера – Ламберта

Лучистый поток на выходе пропорционален лучистому потоку на входе и убывает по закону экспоненциальной функции.

Графическая интерпретация закона:

 

 


При увеличении толщины слоя L поглощение быстро возрастает, причем скорость этого возрастания пропорциональна показателю поглощения k.

k1 > k2

Максимальное значение «k» определяет избирательность поглощения различными веществами определенных длин волн.

Избирательным поглощением обладают все вещества.

Например: резкий «max» поглощения для кожи человека лежит в пределах длин волн около 300 нм (УФ-область). Эта область обладает лечебным свойством. Эту область сильно поглощает так же оконное стекло, но плохо поглощает кварцевое и увиолевое стекла - поэтому их используют в медицинских ртутно - кварцевых лампах.

III. Зависимость показателя поглощения от концентрации (правило Бера). Закон Бугера - Ламберта - Бера.

Когда свет поглощается молекулами вещества, растворенного в практически непоглощающем растворителе, то «kλ» оказывается прямо пропорционален концентрации раствора «С».

kλ ~ с — правило Бера.

xλ - коэффициент погашения, не зависит от концентрации «с» и характерен для молекул поглощающего вещества. Для практических целей закон будет иметь вид:

 

- закон Бугера-Ламберта-Бера.

Но этой математической формулой закона пользоваться неудобно. Поэтому экспоненту «е» заменяют на число «10»:

Заменим «0,43 · хλ» на «х'» - приведённый коэффициент погашения. Тогда закон Бугера-Ламберта-Бера будет иметь вид:


Оптическая плотность. Ее характеристика.

При практическом использовании формула закона Б-Л-Б неудобна, т.к. зависимость между «Ф l» и «С» - нелинейная. Для вычисления линейной зависимости ввели оптическую плотность «D».

«D» - это десятичный логарифм отношения неослабленного лучистого потока Ф0 к лучистому потоку, прошедшему через среду Фl.

Проведем логарифмирование:

Т.о.

 

т.е между оптической плотностью «D» и концентрацией вещества «С» существует линейная зависимость.

Вывод: пользование на практике этой величиной очень облегчает расчеты, т.к. заменяет сложную в расчетах показательную функцию на более простую.

Пример: при D = 2 ð lg(Ф0l)=2 ð Ф0l =102 ð Фl = Ф0/100

т.е слой единичной толщины при D = 2 ослабляет интенсивность лучистого

потока в 100 раз.

 

IV. Основные фотометрические методы и их характеристика.

В медицине закон Бугера-Ламберта-Бера используется для определения концентрации вещества в окрашенных растворах.

Фотометрические методы - это совокупность оптических методов для определения концентрации вещества в растворах, гистологических и цитологических препаратах на основе закона Бугера-Ламберта-Бера.

Их преимущества:

- простота применения

- быстрота определения концентрации

- сравнительно высокая чувствительность

Различают 3 группы:

1) Визуальные методы

2) Фотоколориметрические методы

3) Спектрофотометрические.

 

Визуальные методы.

Визуальные - в которых на глазах сравниваются и уравниваются оптические плотности или интенсивности окрасок двух однородных растворов, в одном из которых известна концентрация поглощающего вещества.

Dст - оптическая плотность известной концентрации

Dx - оптическая плотность неизвестной концентрации

Т.о.

Т.к природа сравниваемых растворов одинакова, то

 

 

В медицинской практике этот метод имеет 3 разновидности:

Метод стандартных серий

Суть: раствор неизвестной концентрации Сх сравнивается по интенсивности окраски с набором стандартных растворов известной концентрации Сст.

Тот стандарт, который ближе всего по интенсивности окраски исследуемому раствору Сх и принимается за основу значения концентрации исследования раствора.

Преимущества: может не соблюдаться в точности закон Бугера-Ламберта-Бера. Недостатки: невысокая точность определения концентрации (2-5%)

Метод разбавления

Суть: Раствор неизвестной концентрации Сх разбавляют до тех пор, пока интенсивность его окраски или оптическая плотность не уравняются со стандартным раствором известной концентрации Сст.

Зная степень разбавления по высоте подъема жидкости в пробирке Lx, легко определяется концентрация. Этот метод используется для определения гемоглобина в крови человека.

Метод погружения

Суть: в две измерительные пробирки с плоским дном помещают стандартный «Сст» и неизвестный «Сх» растворы. Сверху в пробирки погружают стеклянные стержни-световоды с плоским полированным торцом. Принимая глубину погружения одного стержня за 1 (единицу), будем изменять глубину погружения др. стержня до тех пор, пока поле зрения в окуляре не будет иметь равную интенсивность окраски. При этом получим Dст= D. Измерив по счетным устройствам глубину погружения каждого из стержней найдём концентрацию неизвестного раствора «Сх» по формуле:

Этот метод используется в визуальных калориметрах погружения.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...