Способ определения показателя поглощения веществ в дисперсном состоянии

 

.СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ДИСПЕРСНОМ -СОСТОЯНИИ,- заключающийся в том, что приготавливают, взвесь частиц исследуемого вещества в среде с из-l i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l.9) (11) (51)4 G 01 N 21/59 (эр э р1

0 = 0,49;

Pr = 0,0924. (21) 3761270/24-25 (22) 15.05.84 (46) 30.10.85. Бюл. Р 40 (71) Институт биофизики СО.АН СССР (72) Ф.Я. Сидько, И.В. Андреева и В.А. Захарова (53) 535.361 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 744295, кл. G 01 N 21/41, 1980.

Дудо Н.И., Радюк И.М. Определение оптических постоянных пигментов методом светорассеяния. — Лакокрасочные материалы и их применение.

1983, У 3, с. 40-42. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ДИСПЕРСНОМ-СОСТОЯНИИ; заключающийся в том, что приготавливают. взвесь частиц исследуемого вещества в среде с изгде а =.0 /13, — отношение оптических плотностей взвесей исследуемых частиц со средними размерами

d, и d,; — эффективный диаметр частиц, зависящий от вестным показателем преломления, освещают взвесь пучком монохроматического излучения, измеряют оптические характеристики взвеси и рассчитывают показатель поглощения вещества в диспергированном состоянии, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и ускорения измерений, взвесь частиц исследуемого вещества приготавливают с известным средним размером частиц

J<, в качестве оптической характерис тики взвеси измеряют величину оптической плотности 3,, дополнительно приготавливают взвесь частиц исследуемого вещества с известным размером частиц (1, отличным от d(измеряют величину ее оптической плотности 3 > а расчет показателя поглощения k проводят по формуле формы частиц и функции распределения по размерам, определяемый из величин 31 nj

I 1188598 2

Изобретение относится к оптике причем у, = а у, и спектроскопии рассеивающих сред Логарифмируя, получаем и может быть использовано для ис5 щение способа и ускорение измерений путем сокращения числа измеряемых величий и исключения расчетов по номограммам, расчитанным на 3ВМ.

Сущность. способа заключается в следующем.

Теоретические и экспериментальные .исследования влияния дисперсности 15 образцов на спектры оптической плотности показали, что отношение оптической плотности образца с дисперсными частицами к его оптической плотности при равномерном распределе нии поглощающего вещества определяется коэффициентом . Зависимость от размеров частиц описывается следующим образом ист э((э 7 (э = Зэ (2) где З щ — экспериментально измеренная оптическая плот- ЗО ность образца, в котором поглощающее вещество находится в виде дисперсных частиц;

Зи, — истинная оптическая плот- 35 ность образца с гомогенным распределением поглощающего вещества (типа раствора), зт — эффективная оптическая 40 плотность частиц, k — - показатель поглощения вещества частиц.

Эмпирические равенства (1), (2) с точностью 0,5Х аппроксимируют в 45 широком диапазоне оптических плотностей (до з,р = 2,0) теоретические уравнения, выведенные на основе общих закономерностей распространения света во взвесях дискретных селектив. но поглощающих частиц.

Для двух взвесей, отличающихся средними размерами частиц 41 и о z имеем систему двух уравнений

-ot,kd) +P< 3 э( у,=(0

-0""4 + Р" 4 э р т

Выполнив вычитание, получаем

10 -h(o= К(„,„-3„,„).РК (3 „ -3; э ) .

ЗЕ= „1

4%в

20 где h — длина волны в вакууме, h — - показатель преломления среды.

Значение эффективного диаметра

25 ,как было указано выше, зависит от формы частиц и функции распределения по размерам. Например, для монодисперсных частиц сферической формы 3 4 (1 — диаметр частиц);

3 )>6K > Ъб (. ь где d

d — дисперсия, — средний диаметр частиц, Я =(l

Полученные уравнения справедливы при относительном показателе преломления, близком к 1.

50 Пример реализаций способа для определения показателя поглощения желатина в дисперсном состоянии в инфракрасной области (на длине волны 5,55 мкм). Средняя величина

55 показателя преломления белковых веществ в этой области и = 1,47, a pea 6po pa zasrHsr tl кв„=1,53.

Таким образом, значение относительследования оптических свойств дисперсных веществ в видимой и инфракрасной областях спектра.

Целью изобретения является упро

2 2 (, = - о < (g(p + з,<р, t($ г = k (a + ) = e k l „ < P 3 э, ) Решая квадратное уравнение относительно k получаем выражение, приведенное в формуле изобретения.

Безразмерный показатель поглощения Ж определяется по известной формуле для ориентированных частиц цилиндрической формы, с } (h — высота частицы). э

В случае полидисперсных сферических частиц, распределенных по нормальному закону ного показателя преломления П вЂ . п /и„ =0,96 незначительно отличается от единицы.

Для получения образцов с различными размерами частиц измельченный на вибромельнице желатин просеивали через сита с разными размерами отверстий. В инфракрасной области вода обладает сильным собственным поглощением, поэтому образцы готовили в виде твердого раствора по стандартной методике прессования таблеток с галогенидами щелочных металлов. В качестве иммерсионной среды был взят бромид калия (3 мг образца на 800 мг КВ). Таким образом, были получены образцы с частицами желатина, имеющими средние значения диаметров 30 и 50.мкм. Из независимых измерений установлено, что при прессовании таблеток частицы желатина становятся более плоскими, где

10 среднее значение высоты

L8 а

t а (табличная) 17,7 О, 194

30,75 0,137

15

13

Предлагаемый способ позволяет получать информацию о показателе поглощения веществ в дисперсном состоянии и тем самым обеспечивает возможность решения разнообразных наСоставитель В. Калечиц

Техред А.Ач Корректор И. Муска

Редактор Н. Горват

Заказ 6736/44

Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственно-о комитета СССР по делам изобретений и открытий !13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Й, мкм Ь, мкм мкм Й причем высота частицы в среднем в

2 раза меньше ее диаметра.

С учетом формы частиц и нормального распределения по размерам значения 4 рассчитывались по формуле частиц.

Значения оптической плотности 3,. и 2 определялись из спектров оптической плотности или пропускания Т

1 (D=fg â€, ), записанных с помощью спектрофотометра "UR-20".

В таблице проведено сравнение значения показателя поглощения, по20 лученного предлагаемым способом, с опубликованными данными для биологических объектов в этой области.

0,1513 748,6 0,02163 0,023 учно-технических задач, не требует сложных расчетов с привлечением ЭВМ, сокращает затраты на проведение трудоемких и дорогостоящих экспериментов.