SU792103A1 - Фотоэлектрический способ измерени концентрации вещества - Google Patents
Фотоэлектрический способ измерени концентрации вещества Download PDFInfo
- Publication number
- SU792103A1 SU792103A1 SU792709460A SU2709460A SU792103A1 SU 792103 A1 SU792103 A1 SU 792103A1 SU 792709460 A SU792709460 A SU 792709460A SU 2709460 A SU2709460 A SU 2709460A SU 792103 A1 SU792103 A1 SU 792103A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- analyte
- concentration
- substance
- light
- absorption
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 30
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 22
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 5
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
Изобретение относится к области оптических методов определения микроконцентраций анализируемого вещества в растворе и может найти широкое применение в хроматографических установ- 5 ках при анализе полимеров и биополимеров как синтетического, так и природного происхождения.
Известны фотоэлектрические способы измерения концентрации веществ, ос-Ю нованные на облучении монохроматическим световым потоком анализируемого вещества в кювете с последующей регистрацией прошедшего потока в электрической системе, используемые в реф- 15 рактометрах, фотометрах, спектрофотометрах и флуориметрах.
Один из известных способов измерения концентрации веществ заключается в облучении вещества, находящегося в 20 фотометрической кювете, световым потоком и регистрации интенсивности света [13 .
Наиболее близким по технической 25 сущности к данному изобретению является фотоэлектрический способ измерения концентрации вещества путём облучения исследуемого вещества в дифференциальной кювете призматического 30 типа и регистрации прошедшего излучения. Известный фотоэлектрический способ измерения концентрации вещества является рефрактометрическим и основан на измерении отклонения светового потока в результате прохождения его через кювету с анализируемым веществом £ 2J.
К недостаткам способа следует отнести использование только одного из проявлений взаимодействия электромагнитного излучения с анализируемым веществом - отклонения светового потока, что снижает чувствительность и точность измерения концентрации анализируемого вещества.
Целью изобретения является повышение чувствительности и точности, измерения концентрации вещества.
Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектрическом способе измерения концентрации вещества путем облучения исследуемого вещества в дифференциальной кювете призматического типа и регистрации прошедшего иэлучения световой поток мйнохроматиэируют на длине волны, соответствующей максимуму поглощения для исследуемого вещест-, ва, и регистрируют изменение интенсив ности светового потока, по которому судят о концентраций исследуемого вещества .
Сущность изобретения поясняется чертежом устройства для реализации данного способа.
Устройство содержит источник свс|га 1, оптическую проектирующую систему 2, диафрагму 3, монохроматор 4, оптическую дифференциальную кювету призматического типа 5, объектив 6, фотоприемник 7, измеритель уровня сигнала 8 и регистрирующий прибор 9, Способ осуществляется следующим образом.
Сформированный от источника света 1 с помощью проектирующей линзовой системы 2 и диафрагмы 3, параллельный световой пучок проходит через монохроматор 4 и кювету 5. Объектив б формирует световое изображение диафрагмы на приемной площадке фотоприемника 7.
Оптическая кювета состоит из двух ячеек,одна из которых заполнена раствором сравнения, а другая - измеряемым раствором. При заполнении обеих ячеек кюветы раствором сравнения монохроматором выделяется спектральный интервал длин волн, соответствующий спектральной области поглощения исследуемого вещества, а с помощью регулируемой диафрагмы 3 устанавливается полное заполнение приемной площадки фотоприемника, определяемое по максимальному сигналу, снимаемому с фотоприемника.
При заполнении второй ячейки исследуемым веществом неизвестной концентрации происходит одновременное изменение поглощения световой энергии и изменение линейной дисперсии светового пучка, прошедшего через анализируемое вещество .
При этом изменение поглощения определяется изв^угной зависимостью:
J — Jq θ ,·(ΐ) где 3 - количество световой энергии, прошедшей через анализируемое вещество;
30 - количество световой энергии на входе в анализируемое вещество;
эе- - коэффициент поглощения анализируемого вещества;
с - концентрация анализируемого вещества;
d - толщина слоя анализируемого, вещества, а измерение линейной дисперсии в плоскости измерения, светового пучка связано с явлением аномальной дисперсии в спектральной области поглощения анализируемого вещества и описывается зависимостью:
dt dd. dn. (2)
7Г57) dj ’VW где - коэффициент увеличения оптической системы;
kg - коэффициент, определяемый молекулярными параметрами анализируемого вещества; оС - угол отклонения светового потока;
В- линейное перемещение изображения в плоскости фотоприемника;
Пд - показатель преломления анализируемого вещества, соответствующий пропусканию светофильтра;
Ло~ длина волны, соответствующая максимуму поглощения вещества;
д- длина волны света, определяющая границы кривой поглощения.
В связи с явлением аномальной дисперсии при длине волны световые лучи, соответствующие' красной и синей линиям спектра, будут-отклоняться в разные стороны от оптической оси, в связи с чем изменится интенсивность светового потока, падающего на фотоприемник.
Таким образом, наличие в ячейке кюветы анализируемого вещества вызы»вает изменение энергии светового потока на фотоприемнике вследствие изменения поглощения и уширения светового изображения относительно размеру приемной площадка фотоприемника.
Использование предлагаемого спосоч ба измерения концентрации позволяет значительно повысить чувствительность измерения по сравнению с прямым рефрактометрическим методом и по сравнению с прямым фотометрическим методом, измерения.
Claims (2)
- Изобретение относитс к области оптических методов определени микроконцентраций анализируемого вещества в растворе и может найти широкое применение в хроматографических установках при анализе полимеров и биополиме ров как синтетического, так и природного происхождени . Известны фотоэлектрические способы измерени концентрации веществ, ос нованные на облучении монохроматическим световым потоком анализируемого вещества в кювете с последующей регистрацией прошедшего потока в электрической системе, используемые в рефрактометрах , фотометрах, спектрофотометрах и флуориметрах. Один из известных способов измерени концентрации веществ заключаетс в облучении вещества, наход щегос в фотометрической кювете, световым потоком и регистрации интенсивности све та ПЗ . Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению вл етс фотоэлектрический способ -измере ни концентрации вещества путём облучени исследуемого вещества в диффе .ренциальной кювете призматического типа и регистрации прошедшего излучени . Известный фотоэлектрический способ измерени концентрации вещества вл етс рефрактометрическим и основан на измерении отклонени светового потока в результате прохождени его через кювету с анализируемым веществом t 21. К недостаткам способа следует отнести использование только одного из про влений взаимодействи электромагнитного излучений с анализируемым веществом - отклонени светового потока, что снижает чувствительность и точность измерени концентрации анализи:руемого вещества Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и точности, измерени концентрации вещества. Поставленна цель достигаетс тем, что в фотоэлектрическом способе измерени концентраций вещества путем облучени исследуемого вещества в дифференциальной кювете призматического типа и регистрации прошедшего излучени световой поток мйнохроматиэируют на длине волны, соответствующей максимуму поглощени дл исследуемого вещест-, ва, и регистрируют изменение интенсивности светового потока, по которому суд т о концентрации исследуемого ве щества . Сущность изобретени по сн етс чертежом устройства дл реализации данного способа. Устройство содержит источник свс jra 1, оптическую проектирующую сис; тему 2, диафрагму 3, монохроматор 4 оптическую дифференциальную кювету призматического типа 5, объектив 6, фотоприемник 7, измеритель уровн сигнала 8 и регистрирующий прибор 9 Способ осуществл етс следующим образом. Сформированный от источника света 1 с помощью проектирующей линзовой системы 2 и диафрагмы 3, параллельный световой пучок проходит через монохроматор 4 и кювету 5. Объектив б формирует световое изображение диафраг1«ы на приемной площадке фотопри емника 7. Оптическа кювета состоит из двух чеек,одна из которых заполнена paci вором сравнени , а друга - измер е мым раствором. При заполнении обеих чеек кюветы раствором сравнени моиохроматором -выдел етс спектральный интервал длин волн, соответствующий спектральной области поглощени исследуемого вещества, а с помощью ре гулируемой диафрагмы 3 устанавливает с полное заполнение приемной площад ки фотоприемника, определ емое по максимальному сигналу, снимаемому с фотоприемника. При заполнении второй чейки исследуемым веществом неизвестной концентрации происходит одновременное изменение поглощени световой энерги и изменение линейной дисперсии свето вого пучка, прошедшего через анализи руемое вещество , При этом изменение поглощени оп редел етс извес.тной зависимостью: Л . (1) где Д - количество световой энергии прошедшей через анализируемое вещество; Лд - количество световой энергии на входе в .анализируемое вещество; эе- - коэффициент поглощени анали зируемого вещества; с - концентраци анализируемого вещества; d - толщина сло анализируемого вещества, а измерение линейной дисперсии в пло кости измерени , светового пучка св зано с влением аномальной дисперсии в спектральной области поглощени анализируемого вещества и описываетс зависимостью: dd . irj dH dn где k коэффициент увеличени оптической системы; коэффициент, определ емый молекул рными параметрами анализируемого вещества; рС - угол отклонени светового потока; f- линейное перемещение изображени в плоскости фотоприемника; показатель преломлени анализируемого вещества, соответствующий пропусканию светофильтра; длина волны, соответствующа максимуму поглощени вещества; Л - длина волны света, определ юща границы кривой поглощени . В св зи с влением аномальной дисперсии при длине волны Л, световые лучи, соответствующие красной и синей лини м спектра, будут-отклон тьс в разные стороны от оптической оси, в св зи с чем изменитс интенсивность светового потока, падающего на фотоприемник . Таким образом, наличие в чейке кюветы анализируемого вещества выза-вает изменение энергии светового потока на фотоприемнике вследствие изменени поглощени и уширени светового изображени относительно размер 1 приемной Ш1ощадк(й фотоприемника. Использование предлагаемого спосоч ба измерени концентрации позвол ет значительно повысить чувствительность измерени по сравнению с пр мым рефрактометрическим методом и по сравнению с пр мым фотометрическ1|М методом, измерени . Формула изобретени Фотоэлектрический способ измерени концентрации вещества путем облучени исследуемого вещества в дифференциальной кювете призматического типа и регистрации прошедшего излучени , от - личающийс тем, что, с целью повышени чувствительности и точности измерени , световой поток монохроматизируют на длине волны, соответствующей максимуму поглощени дн исследуемого вещества и регистрируют изменение интенсивности светового потока, по которому суд т о концентрации исследуемого вещества. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Гринштейн М,М,иКучик н Л.М. Фотоэлектрические концентратомеры дл автоматического контрол и регулиро- вани , М., Машиностроение, 1966, с.64-73.
- 2.Гринштейн M.M.I.I Кучик н Л.М. Фотоэлектрические концентратомеры дл автомагического контрол и регулировани . М./ Машиностроение, 1966, с.134-137 (прототип).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792709460A SU792103A1 (ru) | 1979-01-05 | 1979-01-05 | Фотоэлектрический способ измерени концентрации вещества |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792709460A SU792103A1 (ru) | 1979-01-05 | 1979-01-05 | Фотоэлектрический способ измерени концентрации вещества |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU792103A1 true SU792103A1 (ru) | 1980-12-30 |
Family
ID=20803825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU792709460A SU792103A1 (ru) | 1979-01-05 | 1979-01-05 | Фотоэлектрический способ измерени концентрации вещества |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU792103A1 (ru) |
-
1979
- 1979-01-05 SU SU792709460A patent/SU792103A1/ru active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6404501B1 (en) | Determination of light absorption pathlength in a vertical-beam photometer | |
| US6995844B2 (en) | Determination of light absorption pathlength in a vertical-beam photometer | |
| CN1961205B (zh) | 具有用于对多个分析物进行化学分析的可置换元件的手持式装置 | |
| US2436262A (en) | Apparatus for measuring turbidity photoelectrically | |
| US4781456A (en) | Absorption photometer | |
| US4988630A (en) | Multiple beam laser instrument for measuring agglutination reactions | |
| CN109060683A (zh) | 双波长光谱仪 | |
| CN101308156B (zh) | 分析装置 | |
| US3733130A (en) | Slotted probe for spectroscopic measurements | |
| JPH0875639A (ja) | スラブ光導波路を利用した光吸収スペクトル測定装置 | |
| CN111103247A (zh) | 一种紫外可见分光光度计 | |
| CN104316629A (zh) | 一种液相多通道检测器装置 | |
| JPS6189543A (ja) | デユアルビームスペクトル透過率の測定方法及び装置 | |
| JP2000304694A (ja) | 茶葉の格付け方法及びその装置 | |
| CN111220613A (zh) | 一种色度分析装置及其分析方法 | |
| KR101172012B1 (ko) | 컬러 필터 어레이를 사용하는 분광 분석 장치 | |
| RU2207564C2 (ru) | Способ определения концентрации спирта и устройство для его осуществления | |
| US12265019B2 (en) | Compact imaging-based sensors | |
| US4240753A (en) | Method for the quantitative determination of turbidities, especially of immune reactions | |
| CN105738298B (zh) | 一种基于色坐标值的水溶液浊度测量方法及装置 | |
| Prince | Absorption spectrophotometry | |
| CN223139389U (zh) | 新型紫外可见分光光度计 | |
| CN112033539A (zh) | 一种新型透射型光纤光栅光谱仪 | |
| JP2935287B2 (ja) | 示差屈折率分光スペクトル測定装置 | |
| JPS62273435A (ja) | 分光吸光分析装置 |