Способ определения состава среды
(ii) 421888
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
СОюз СОВютски%
Сощиалистииеских
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.01.72 (21) 1738144/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 30.03.74. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 03.09.74 (51) М. Кл. G Olj 3/12
Государстеенный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 535.243(088.8) (72) Авторы изобретения
С. Г. Кулагин, В. В. Бойко, М. Я. Каабак, И. В. Кораблев и А. Амманазаров (71) Заявитель ф д16 g Ф"
Lpgil Q. I(.З. е .,4 3
I (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА СРЕДЫ вЂ” К>, Cd
15 (2) Изобретение относится к области aiiaлитического измерения состава жидких и газообразных сред и может быть использовано в спектрофотометрических анализаторах состава.
Точность измерений спектрофотометрических анализаторов в значительной степени зависит от стабильности источника света, пропускания оптической системы, чувствительности приемного тракта, коэффициента передачи измерительного устройства и т. д.
Применение предлагаемого способа измерения состава среды однолучевым фотометром позволяет значительно уменьшить влияние дестабилизирующих факторов и соответственно повысить точность анализа.
Сущность способа определения состава среды путем измерения оптико-абсорбционных . свойств однолучевым фотометром переменного тока с модуляцией поглощения измеряемой пробы заключается в том, что поток излучения, пропускаемый через определяемую среду, модулируют по интенсивности в противофазе с модуляцией поглощающей способности измеряемой среды, уравнивают амплитуды модуляции и по глубине амплитуды модуляции светового потока судят о составе среды. Это дает возможность охватить приемник излучения 100%-ной обратной связью и значительно уменьшить влияние чувствительности приемного тракта на результат определения состава среды.
П р и и е р. Зависимость поглощения излучения определенной длины волны от концентрации поглощающего вещества и от толщины слоя, в котором происходит поглощение, количественно описывается законом Ламберта — Бэра:
10 где 10 — интенсивность падающего монохроматического излучения;
1 — интенсивность излучения после прохождения слоя контролируемого вещества;
К вЂ” коэффициент поглощения, характеристический для данного вещества, зависящий от используемой длины волны и условий опыта;
20 С вЂ” концентрация измеряемого вещества;
d — толщина слоя.
Из соотношения (1) видно, что для определения концентрации вещества по поглощению
i злучения существенны являются не абсолют25 ные значения 1 и lo, a только нх отношение:
1 — Ki. cd — =e
1о
1, 30 величина 1„— = К; С.а = х — экстинкция.
421888
1„: 0; b — и а - - 0; к, —: — (10)
b а
Подставив (5) в (4), получим:
1=1, е — ".(1 — к,а.cosu>i) (6) Теперь предположим, что и падающий свет модулирован по интенсивности с той же час-,20 Предмет изобре гения тотой о: (7) 1, == 1„(1+ b cos et), Составитель И. Суздалев
Текред 3. Тараненко
Корректор В. Жолудева
Редактор И. Орлова
Заказ 2124/8 Изд.,г,"е 1463 Тираж 760 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раугнская наб., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Пусть у. меняется по Гармоническому закону с частотой со: х =: х, (1+ а.cos а/), (3) где хо —— (IO.Cd) II, а — амплитуда модуляции.
Тогда выражение — — (4) — =е — е е
Ip соответствует модуляции поглощения измеряемой пробы. При малых значениях а (a«1) второй множитель в выражении (4) можно разложить в степенной ряд: î"à созî — 1 — к a cos upt+ (5) где 1оо — постоянная составляющая интенсивности падающего светового потока;
b — амплитуда модуляции.
Тогда интенсивность излучения после прохождения исследуемой пробы равна
I=: - — 1оо (1 — коа cos u>t) (1 + b cos uIt) . е — (8)
Переменняя состявля!ощяя, регистрируем яя приемником излучения, 1„= Ipp (ь — pa) cos Iut е-" (9) в момент выравнивания амплитуд модуляции падающего света и поглощения среды обращается в нуль, что соответствует равенствам
Для концентрации анализируемого вещества, таким образом, получаем выражение
Из формулы (11) следует, что результат измерений не зависит в момент баланса от чув15 ствительности приемного тракта и изменений светового потока на частоте, отличной от частоты модуляции.
Способ определения состава среды путем измерения оптико-абсорбционпых свойств однолучевым фотометром с модуляцией поглоще25 ния измеряемой пробы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, поток излучения, проходящий через определяемую среду, модулируют по интенсивности в противофазе с модуляцией погло30 щающей способности измеряемой среды, уравнивают амплитуды модуляции и по глубине модуляции потока излучения определяют состав среды.
