Способ определения спектральных показателей поглощения вещества мягких дисперсных частиц

 

Изобретение относится к исследованию материалов физическими способагми, 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) !

511 4 С О1 N 21/59

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ) 4253594/31-25 (22) 03. 06. 87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (7l) Институт биофизики СО АН СССР (72) Ф.Я. Сидько, В.Н. Лопатин и И.В. Андреева (53) 535.361(088.8)

Ъ (56) Дудо Н.И., Радюк И.М, Определение оптических постоянных пигментов методом светорассеяния. — Лакокрасочные материалы и их применение.

1983, № 3, с. 40-42.

Авторское свидетельство СССР № 1188598, кл. С Ol N 21/59, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОГЛОЩЕНИЯ К() ВЕЩЕСТВА

МЯГКИХ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к исследованию материалов физическими способа", ми, в частности с помощью оптических методов. Цель изобретения - упрощение и повышение точности способа. Для этого приготавливают две взвеси с различными средними размерами исследуемых частиц d и d . Новым в спо- собе является то, что измеряют оптические плотности обеих взвесей О, и

D толькой на одной опорной длине волны ф, по которым определяют показатель поглощения вещества К(ф,) и коэффициент пропорциональности С.

Для определения показателя поглощения вещества на произвольных длинах волн, необходимо записать спектр ф оптической плотности только для одно го исследуемого образца (D< или D )

1 ил. 2 табл.

С::

1453268 тельных показателей преломления и мало отличаются от единицы, и&1, 15), в частности спектры взвесей клеток и других биологических частиц, вследствие .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

15 исследуемых частиц d, и Й2. Измеряют оптические плотно" òè D, D2 обеих взвесей на выбранной длине волны "h =,, и вычисляют показатель поглощения диспергированного вещест20 ва K(9 ) по формуле

2 2 2 о1 (Д, -1, э ) — g (й2э -с1 э ) -4P(d„-й э,Р )1Яа о)

2 а„- d, 25 где а Dg/D1 — отношение оптических плотностей взвесей исследуемых частиц со средними размерами, d и dg (d < o d2)

d, Й2 — эффективные диаметры частиц, зависящие от формы частиц и функции распределения частиц по размерам и вычисляемые по извест ным зависимостям, К, P — параметры, равные

oL 0,49 и = 0,0924.

При этом длину волны 9о выбирают 40 из условия

> 0,1 Ê 2 о

После этого на спектрофотометре измеряют спектр поглощения D(a) любого из двух приготовленных образцов взвесей (т.е. можно измерить

9 (3) или Р2 (ф) .

По формуле

0 оксо (%o) - — т—

6M(%о) - K(%0) dye т В

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

Цель изобретения — упрощение ,способа и повышение точности измерений.

На чертеже показана зависимость параметра о от значения ь

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 относигде „(%.) )»<(9, ° It

10-*бэФ(Ч Фэу(Я.) 1 определяют коэффициент пропорциональности С в качестве d берется

d< или d2»s зависимости от того, какой именно образец взвеси измерялся) ..

Затеи вычисляют значения pq„(3), путем деления соответствующих значений 0 „„,(9) на полученную величину С, Величины с» и с щ. связаны л л между собой уравнейием.

-0,49 » оэ 10 численное решение которого представлено графически йа чертеже.

Таким образом, из уже полученных.значений <, е„ (Я) графически вычисляются соответствующие величины с э, после чего спектральный показатель поглощения К(Я) определяется по формуле

К(%) 1эр

Л р и м е р. По стандартной методике прессования таблеток были приготовлены два образца в виде твердых растворов желатина, запрессованного с бромистым калием (3 мг желатина на

800 мг KBr), отличающиеся средними размерами частиц. Для получения образцов с различными размерами частиц измельченной на вибромельнице желатин просеивали через сита с разными размерами отверстий.

53268

Значение показателя поглощения

К() на произвольной длине волны на,ходят следующим путем.: находят (Я) с помощью делйния Dg (9) на

С, определения Гэ иэ графика зависимости а от 6>е„, деления < зу на d >< .. Результаты расчета показателя поглощения для произвольной

10 длины волны (3 = 5 мкм) приведены в табл. 2.

Предлагаемый способ определения показателя поглощения веществ в дисперсном состоянии отличается простой

1 J и быстрой процедурой определения по».;. каэателя поглощения, в частности, зная или определяя любым независимым способом показатель поглощения на тт II опорной длине волны, для определе20 ния показателя поглощения при произвольной длине волны необходимо измерить только один оптический параметр — оптическую плотность одного образца, 25

Способ сокращает затраты на проведения трудоемких и дорогостоящих экспериментов, не требует сложных

30 математических расчетов с привлечением ЭВМ.

Способ определения спектральных показателей поглощения К (3) вещества мягких дисперсных частиц, заключающийся в том, что приготавливают две взвеси с известными средними размерами частиц d, и d, измеряют значения оптических плотноао стей D< и D обеих взвесей при заданной длине волны излучения Я « Яа и рассчитывают показатель поглощения

К(Ф ) по формуле ка

4пп

2 к(ъ, (d, d ) oh (dye - Д„, ) —, 4/Ъ(Д,» - dq )18a

2(3 Р< - Й о) где а = В /О, — отношение оптических плотностей вэвесей . исследуемых частиц со среднеи размера» ми de и di(d

14

Таким образом были получены образцы с частицами желатина, имеющими средние значнния диаметров 30 и

50 мкм. В связи с тем, что из независимых измерений установлено, что при прессовании таблеток частицы желатина становятся более плоскими, причем высота частиц в среднем становится в 2 раза меньше ее диаметра, значение эффективных диаметров d эв с учетом формы частиц и нормального распределения по размерам рассчитывались по формуле

+6Я +Зс

1+36 где Я «G/d, — дисперсия, 2

d — среднее значение диаметра частиц, h — среднее значение высоты частиц.

Значения оптической плотности D и D определялись из спектров оптической плотности, записанных с помощью инфракрасного спектрофотометра "UR-20" На опорной длине волны 11 = 5,26 мкм вычисляли показатель поглощения К(ф,)..

Безразмерный показатель поглощения К определяли по известной формуле где Ф„ - длина волны в вакууме, n — показатель преломления среды (п1,,„= 1 „53 при %

5,26 мкм).

Результаты измерений и расчетов показателя поглощения и коэффициента

С на длине волны =.5,26 мкм привед ены в табл. 1. формула изобретения

50 размерам и определяемые по известным зависимостям, 1 и f3 — параметры, равные соответственно о 0,49, 55 P = 0,0924, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повьппения точности измерений, измеряют значе. ния оптических плотностей взвеси час5 1453268 6 тиц D(Dg или D ) во всем исследуе- d < равно соответственно dye мом диапазоне ф, включая >о опреде- или d> вычисляют значения с per(9) ляют коэффициент пропорциональности путем деления Р(3) на величину С, С по формуле определяют величины оз, соответстС вумиие значениям сарае() из извест jar (o) ного графика зависимости с у от сзф и вычисляют значения К(ф) путем дек ления соответствующих:значений. а »

1р на величину d, причем длину волны

% выбирают так, чтобы для нее выполнялось соотношение ..

- ъщ(Эо1+ р эр (4о)

1- 10 5

1 1(о) Таблица

1ga К

1 см

d ) D мкм л per

4) ыкм

50 32,9, 0,084

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

30 18 4 0 108

Таблица 2

D Гф9

С (иэ графика) мкм мкм! см

30 5 00 0 0757 0 17 0)21 1!5 0 003 з

ВНИИПИ Заказ 7276/39 Тираж 788 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. У кгород, ул. Проектная, 4