Anvendelse af et kolorimeter

En kemiker arbejder i laboratoriet. Comstock Images / Stockbyte / Getty Images

Navnet "kolorimeter" gives til en hvilken som helst instrument, der anvendes til bestemmelse eller specifikationen af ​​farver.En type colorimeter er et instrument, der anvendes til at finde koncentrationen af ​​et stof i opløsning, baseret på intensiteten af ​​opløsningens farve.Hvis opløsningen, som skal testes, er farveløs, tilsættes et reagens, som reagerer med stoffet, der producerer en farve.Denne type colorimeter har en bred vifte af anvendelser, herunder laboratorieundersøgelser, miljøanalyse af vandkvaliteten, analyse af jord komponenter, overvågning af hæmoglobin i blodet og analyse af kemikalier, der anvendes i forskellige industrielle miljøer.

Generelle principper

  • Når lyset af en bestemt farve (eller bølgelængdeområde) ledes gennem en kemisk opløsning, er nogle lys absorberes af løsningen og noget af det overføres.Ifølge Beers lov, koncentrationen af ​​det absorberende materiale er proportional med en defineret matematisk nedenfor mæ

    ngde kendt som "absorbans".Så hvis du kan bestemme absorbansen af ​​en opløsning af et stof med ukendt koncentration og sammenligne det med absorbansen af ​​opløsninger med kendte koncentrationer, kan du finde koncentrationen af ​​stoffet i opløsningen, der testes.

matematiske ligninger

  • (1) Forholdet mellem intensiteten af ​​transmitteret lys (I) til intensiteten af ​​indfaldende lys (Io) kaldes transmittans (T).I matematiske termer, T = I / Io.

    (2) Absorbansen (A) af opløsningen (ved en given bølgelængde) er defineret som svarende til logaritmen (base 10) 1 / T.Det vil sige, A = log (1 / T).

    (3) Absorbansen af ​​opløsningen er direkte proportional med koncentrationen (c) af det absorberende materiale i opløsning.Det vil sige, A = kc, hvor "K" er en proportionalitetskonstant.

Dele af et kolorimeter

  • et kolorimeter har tre hoveddele: en lyskilde, en kuvette, der holder prøveopløsningen og en fotocelle, der detekterer lys, der transmitteres gennem opløsningen.At producere farvet lys, kan instrumentet være udstyret med enten farvede filtre eller specifikke lysdioder.Lyset transmitteres af opløsningen i kuvetten detekteres af en fotocelle, der producerer et digitalt eller analogt signal, der kan måles.Nogle kolorimetre er bærbare og nyttige for test på stedet, mens andre er større, bench-top instrumenter anvendelige til laboratorieundersøgelse.

Brug af instrumentet

  • Med en konventionel kolorimeter, bliver du nødt til at kalibrere instrumentet (ved hjælp af opløsningsmidlet alene) og bruge det til at bestemme absorbansværdierne for flere standard opløsninger indeholdende et opløst stof ved kendte koncentrationer.(Hvis det opløste stof frembringer en farveløs opløsning, tilsættes et reagens, som reagerer med det opløste stof og genererer en farve.) Vælg lysfilter eller LED, der giver de højeste absorbansværdier.Plotte data for at opnå en graf over absorbansen som funktion af koncentration.Brug derefter instrumentet til at finde absorbansen af ​​prøveopløsningen, og bruge grafen til at finde koncentrationen af ​​det opløste stof i prøveopløsningen.Moderne digitale kolorimetre kan vise direkte koncentrationen af ​​det opløste stof, hvilket eliminerer behovet for de fleste af de ovennævnte trin.

Anvendelser af kolorimetre

  • Udover at være værdifulde for grundforskning i kemi laboratorier, kolorimetre har mange praktiske anvendelser.For eksempel anvendes de til at teste for vandkvalitet, ved screening for kemikalier, såsom chlor, fluor, cyanid, opløst ilt, jern, molybdæn, zink og hydrazin.De anvendes også til at bestemme koncentrationerne af plantenæringsstoffer (såsom fosfor, nitrat og ammoniak) i jorden eller hæmoglobin i blodet og til at identificere substandard og forfalskede lægemidler.Derudover bliver de brugt af fødevareindustrien og af producenter af maling og tekstiler.

Ressourcer

  • LaMotte.com: prøvningsmetoder for Soil
  • California State University: Brugsanvisning til Spectronic 20-D Colorimeter
223
0
1
Gymnasium