اصل کار غلظت سنج نوری چیست؟

سلام! به‌عنوان تامین‌کننده غلظت‌سنج‌ها، اغلب از من درباره نحوه عملکرد این دستگاه‌های خوب، به‌ویژه غلظت‌سنج‌های نوری سؤال می‌شود. بنابراین، بیایید مستقیماً غواصی کنیم و اصل کار یک غلظت سنج نوری را بررسی کنیم.

ابتدا، غلظت سنج نوری چیست؟ خب، این دستگاهی است که غلظت یک ماده را در یک محلول با استفاده از نور اندازه گیری می کند. در بسیاری از صنایع مانند غذا و نوشیدنی، داروسازی و تصفیه آب بسیار مفید است. می توانید از آن برای اندازه گیری مواردی مانند میزان قند موجود در آب میوه، غلظت نمک در آب نمک یا غلظت مواد شیمیایی در یک تصفیه خانه فاضلاب استفاده کنید.

حال، بیایید وارد موضوع اصلی نحوه عملکرد آن شویم. اصل اساسی پشت یک غلظت سنج نوری برهمکنش بین نور و ماده موجود در محلول است. هنگامی که نور از یک محلول عبور می کند، مقداری از آن توسط مولکول های ماده مورد علاقه ما جذب می شود. مقدار نور جذب شده مستقیماً با غلظت آن ماده در محلول مرتبط است.

این رابطه توسط قانون بیر - لامبرت توصیف شده است. قانون بیان می کند که جذب (A) یک محلول با غلظت (c) گونه جذب کننده، طول مسیر (l) نور از طریق محلول و جذب مولی (ε) ماده متناسب است. از نظر ریاضی می توان آن را به صورت A = εcl نوشت.

بیایید این را کمی تفکیک کنیم. جذب اندازه گیری میزان جذب نور توسط محلول است. شما می توانید آن را به عنوان اثر "تاریک کننده" که محلول بر نور عبوری از آن می گذارد در نظر بگیرید. طول مسیر به سادگی مسافتی است که نور از محلول طی می کند. جذب مولی یک ویژگی مشخصه این ماده است که به ما می گوید که چقدر نور را در یک طول موج خاص جذب می کند.

بنابراین، چگونه یک غلظت سنج نوری از این قانون برای اندازه گیری غلظت استفاده می کند؟ خوب، معمولاً یک منبع نور، یک سلول نمونه که محلول در آن قرار می گیرد، یک آشکارساز و مقداری الکترونیک برای پردازش سیگنال ها دارد.

منبع نور نوری با طول موج خاصی از خود ساطع می کند. این طول موج بر اساس ماده ای که می خواهیم اندازه گیری کنیم انتخاب می شود. مواد مختلف نور را در طول موج های مختلف جذب می کنند، بنابراین برای اندازه گیری دقیق باید ماده مناسب را انتخاب کنیم. به عنوان مثال، اگر غلظت یک رنگ خاص را در یک محلول اندازه گیری کنیم، طول موجی را انتخاب می کنیم که در آن رنگ، نور را به شدت جذب می کند.

سپس نور از سلول نمونه حاوی محلول عبور می کند. همانطور که انجام می شود، مقداری از نور توسط مولکول های ماده موجود در محلول جذب می شود. نور باقی مانده به آشکارساز می رسد. آشکارساز شدت نوری را که از محلول عبور کرده است اندازه گیری می کند.

سپس الکترونیک موجود در متر میزان جذب محلول را محاسبه می کند. آنها این کار را با مقایسه شدت نور قبل از ورود به سلول نمونه (نور فرودی) با شدت نوری که به آشکارساز می رسد (نور عبوری) انجام می دهند. هنگامی که میزان جذب محاسبه شد، متر می تواند از قانون Beer - Lambert برای تعیین غلظت ماده در محلول استفاده کند.

اما همیشه به این سادگی نیست. چند عامل وجود دارد که می تواند بر دقت اندازه گیری ها تأثیر بگذارد. یکی از این موارد وجود مواد دیگری در محلول است که نور را نیز با همان طول موج جذب می کنند. این می تواند منجر به تخمین بیش از حد غلظت ماده مورد علاقه ما شود. برای مقابله با این، ممکن است نیاز به استفاده از تکنیک های پیشرفته تری مانند اندازه گیری در طول موج های متعدد یا استفاده از فیلترها برای جلوگیری از نور ناخواسته داشته باشیم.

عامل دیگر پراکندگی نور است. هنگامی که نور از یک محلول عبور می کند، می تواند توسط ذرات موجود در محلول، مانند مواد جامد معلق یا حباب ها، پراکنده شود. این باعث می شود به نظر برسد که نور بیشتری نسبت به آنچه که هست جذب می شود و منجر به اندازه گیری های نادرست می شود. برای به حداقل رساندن این اثر، ممکن است نیاز به فیلتر کردن محلول باشد یا ممکن است متر برای تصحیح پراکندگی طراحی شود.

حال بیایید در مورد برخی از کاربردهای غلظت سنج نوری صحبت کنیم. در صنعت غذا و نوشیدنی، از آنها برای اندازه گیری مواردی مانند محتوای قند در نوشابه، محتوای الکل در شراب و میزان چربی در شیر استفاده می شود. این به اطمینان از کیفیت و سازگاری محصولات کمک می کند. به عنوان مثال، یک تولید کننده نوشابه می تواند از غلظت سنج نوری استفاده کند تا مطمئن شود که هر بطری نوشابه مقدار مناسبی شکر دارد.

در صنعت داروسازی از غلظت سنج نوری برای اندازه گیری غلظت مواد موثره در داروها استفاده می شود. این برای اطمینان از اثربخشی و ایمنی داروها بسیار مهم است. به عنوان مثال، هنگام تولید یک آنتی بیوتیک مایع، سازنده باید غلظت دقیق ماده فعال را بداند تا مطمئن شود که مطابق با هدف کار خواهد کرد.

در تصفیه آب می توان از غلظت سنج های نوری برای اندازه گیری غلظت آلاینده ها در فاضلاب استفاده کرد. این به تعیین روش های تصفیه مناسب و اطمینان از اینکه آب تصفیه شده استانداردهای لازم را دارد کمک می کند. به عنوان مثال، آنها می توانند غلظت فلزات سنگین یا ترکیبات آلی را در آب اندازه گیری کنند.

اگر به دنبال دستگاه غلظت سنج هستید، ما طیف وسیعی از محصولات را متناسب با نیاز شما داریم. ما ارائه می دهیمغلظت نمککه برای اندازه گیری غلظت نمک در محلول های آب نمک مناسب است. این بسیار دقیق و قابل اعتماد است، و آن را به یک انتخاب عالی برای صنایعی مانند فرآوری مواد غذایی و تولید مواد شیمیایی تبدیل می کند.

ما همچنین یکویسکومتر رزونانس آنلاین. از این دستگاه می توان برای اندازه گیری غلظت لجن یا سایر مواد چسبناک استفاده کرد. این برای نظارت مستمر آنلاین طراحی شده است، که در فرآیندهای صنعتی که در آن داده های بلادرنگ ضروری است، واقعا مفید است.

و اگر به دنبال چیزی برای کنترل فرآیند صنعتی هستید، ماویسکومتر چنگال تنظیم آنلاین کنترل فرآیند صنعتییک گزینه عالی است این می تواند غلظت روغن سیلیکون و سایر مواد را در فرآیندهای صنعتی اندازه گیری کند و به شما در حفظ شرایط بهینه فرآیند کمک کند.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد غلظت سنج های ما هستید یا در مورد نحوه عملکرد آنها سؤالی دارید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا راه حل مناسب برای نیازهای خاص خود پیدا کنید. چه یک کسب و کار کوچک یا یک شرکت صنعتی بزرگ باشید، ما تخصص و محصولاتی را برای برآورده کردن نیازهای شما داریم.

در نتیجه، غلظت سنج های نوری دستگاه های شگفت انگیزی هستند که از اصول جذب نور برای اندازه گیری غلظت مواد در محلول ها استفاده می کنند. آنها طیف گسترده ای از کاربردها را در صنایع مختلف دارند و در صورت استفاده صحیح می توانند اندازه گیری های دقیق و قابل اعتمادی را ارائه دهند. بنابراین، اگر به یک راه حل برای اندازه گیری غلظت نیاز دارید، یک غلظت سنج نوری از ما در نظر بگیرید، و بیایید با هم کار کنیم تا کار را به درستی انجام دهیم.

مراجع

• هریس، دانیل سی. "تحلیل شیمیایی کمی". WH Freeman and Company، 2016.
• اسکوگ، داگلاس ای.، وست، دونالد ام.، هولر، اف. جیمز، و کراچ، استنلی آر. "مبانی شیمی تحلیلی." بروکس/کول، 2014.