Способ определения спектральных показателей поглощения вещества мягких дисперсных частиц Советский патент 1989 года по МПК G01N21/59 

4 СП

СО

N9

Изобретение относится к оптике ,и спектроскопии рассеивающих сред и может быть использовано для исследования оптических свойств дисперсньк веществ в ближней ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра.

Цель изобретения - упрощение способа и повьшение точности измерений.

На чертеже показана зависимость параметра

t,

от значения

t . Vf i оло..л лл. L

Сущность способа заключается в том, что спектры поглощения взвесей мягких частиц (т.е. взвешенных в воде или распределенных в других дисперсионных средах частиц, для которых, действительные части относительных показателей преломления v мало отличаются от единицы, п 1,15), в частности спектры взвесей клеток

и других биологических частиц,вслед- стэие неравномерного распределения поглощающего вещества в объеме взвеси отличаются от спектров поглощения гомогенных растворов вещества,

содержащегося в этих частицах.

Способ осуществляют следующим образом.

Приготавливают два образца взвесей с различными средними размерами

исследуемых частиц d, и d. ИзКГе- ряют оптические плотности D, Dj обеих взвесей на выбранной длине волны Л . Ад и вычисляют показатель поглощения диспергированного вещества КС Ло) по формуле

Изобретение относится к исследованию материалов физическими способаг- ми, в частности с помощью оптических методов. Цель изобретения - Упрощение и повьшение точности способа. Для этого приготавливают две взвеси с различными средними размерами исследуемых частиц d и d. Новым в способе является то, что измеряют оптические плотности обеих взвесей D и D толькой на одной опорной длине волны -Лд, по которым определяют показатель поглощения вещества K( j ) и коэффициент пропорциональности С. Дпя определения показателя поглощения вещества на произвольных длинах волн, необходимо записать спектр оптической плотности только для ОДНО го исследуемого образца (Ь или D) 1 ил. 2 табл. (Л

K(o)

о{, (d aiy-dj i p) j

( -d, )-4((doф-dЬy )lga. QJ

2p(

де

4(f

a Di/D - отношение оптических плотностей взвесей исследуемых частиц со средними размерами . d и d (d , d) i 30 - эффективные диаметры частиц, зависящие от формы частиц и функции распределения . частиц по размерам и вычисляемые по извест ным зависимостям ct , А - параметры, равные

ct 0,49 и 0,0924. этом длину волны 0 выбирают з условия

,5

40

Iga () I Q j IgDad) 1

ПосЯе этого на спектрофотометре измеряют спектр поглощения В( Л) любого из двух приготовленных образцов взвесей (т.е. можно измерить В,(Л) или Di( A).

Но формуле

9кеп

( N.)

per (-АО)

Срег() If -fCV ,,(1)f)t(

) - К(о) d,,

0

определяют коэффициент пропорциональности С в качестве

d 9

dM 6epeTCH зависимости от тоd,,a, или ai,,pi

го, какой именно образец взвеси измерялся).

Затем вычисляют значения

г.

5

0

-per () .

путем деления соответствующих значений Djkcn () полученнзгю величину С. Величины и С рег связаны между собой уравнением.

С

t,

5

per

численное решение которого представлено графически ha чертеже.

Таким образом, из уже полученных значений tfgf ( А) графически вычисляются соответствукицие величины 5 , после чего спектральный показатель поглощения К(Л) определяется по формуле

к()

Эф

Qgf

Л р И м е p. По стандартной методике прессования таблеток были приготовлены два образца в виде твердых растворов желатина, запрессованного с бромистым калием (3 мг желатина на 800 мг КВг), отличающиеся средними размерами частиц. Для получения образцов с различными размерами частиц измельченной на вибромельнице желатин просеивали через сита с разными размерами отверстий.

Таким образом были получены образцы с частицами желатина, имеющими средние значения диаметров 30 и 50 мкм. В связи с тем, цто из независимых измерений установлено, что при прессовании таблеток частицы желатина становятся более плоскими, причем высота частиц в среднем cfa- новится в 2 раза меньше ее диаметра значение эффективных диаметров d,T, с учетом формы частиц и нормального распределения по размерам рассчитывались по формуле

г .

, 1 6g -и зе

Т 1+36

h.

где Gr/d,

G - дисперсия, d - среднее значение диа метра частиц h - среднее высоты частиц.

Значения оптической плотности D и Dj определялись из спектров оптической плотности, записанных с помощью инфракрасного спектрофотометра UR-20 На опорной длине волны 0 5,26 мкм вычисляли показатель поглощения К( Ао).

Безразмерный показатель поглощения тс определяли по известной формуле

-Kls. .

где ,

Тс

п

-длина волны в вакууме

-показатель преломления сре Д (квч /53 при Л

5,26 мкм).

Результаты измерений и расчетов показателя поглощения и коэффициента С на длине волны /Д .5,26 мкм приведены в табл. 1 .

K(1VJ

- л

а6 (d)gq.- ) -- об (dg,p- d,,q,M г- 4fi(doy - d pjlga „ .X j ji г

db-p)

де a , 291.

отношение оптических плотностей взвесей исследуемых частиц со средними размерами d и d, (d, d)- соответствующие эффективные диаметры частиц, зависящие от формы и функции распределения частиц по

Значение показателя поглощения КС-) на произвольной дл ине волны на- ,ходят следующим путем: нaxoдяt perC i) с помощью деления D (f,) на С, определения Tjip из графика зави5 от , деления 6

симости t

на d ,q, . Результаты расчета показателя поглощения для произвольной длины волны (-А 5 мкм) приведены в табл. 2.

Предлагаемый способ определения показателя поглощения веществ в дисперсном состоянии отличается простой и быстрой процедурой определении . казателя поглощения, в частности, зная или определяя любым независимым способом показатель поглощения на

опорной длине волны, для определения показателя поглощения при произвольной длине волны необходимо измерить только один оптический параметр - оптическую плотность одного образца.

0

5

0

Способ сокращает затраты на проведения трудоемких и дорогостоящих экспериментов, не требует сложных математических расчетов с привлечением ЭВМ.

Формула изобретения

Способ определения спектральных показателей поглощения К (-Х) вещества мягких дисперсных частиц, заключающийся в том, что приготавливают две взвеси с известными средними размерами частиц d, и d.j, измеряют значения оптических плотностей D и Djобеих взвесей при заданной длине волны излучения А и рассчитывают показатель поглощения К( -Ад) по формуле

50размерам и определяемые по известным зависимостям j

ei, и - параметры, равные соответственно оС 0,49, 55/ 0,0924,

отличающийся, тем, что, с целью упрощения способа и повышения точности измерений, измеряют значения оптических плотностей взвеси час514532686

тиц D(Di или D«) во всем исследуе- d ,(p равно соответственно d. MOM диапазоне А, включая f(g, опреде- или d,«,, вычисляют значения )

50 32,9 , 0,084

0,109 189 0,0052 0,348 0,694 0,242 0,446

30 18,4 0,108

30

5,00 0,07570,17 0,21 1150,003

О «tf ojo aw Грв,. ВНИИПИ Заказ 7276/39 Тираж 788

Таблица 2

Подписное