שימוש בקולורימטר

צבע קולומטר הוא כל מכשיר שהכימאי משתמש בו כדי לקבוע או לציין צבעים. סוג אחד של קולורימטר יכול למצוא את ריכוז החומר בתמיסה, בהתבסס על עוצמת צבע הפתרון. אם אתה בודק תמיסה חסרת צבע, אתה מוסיף ריאגנט המגיב עם החומר ויוצר צבע. לסוג זה של קולורימטר יש מגוון רחב של יישומים, כולל מחקר מעבדה, ניתוח סביבתי של איכות מים, ניתוח רכיבי קרקע, ניטור תכולת ההמוגלובין בדם וניתוח כימיקלים המשמשים בתעשייה שונים הגדרות.

כאשר אור בצבע מסוים (או טווח אורכי גל) מופנה דרך תמיסה כימית, אור כלשהו נספג בתמיסה וחלקו מועבר. על פי חוק באר, ריכוז החומר הסופג הוא פרופורציונאלי לכמות המכונה "ספיגה", המוגדרת בהמשך מתמטית. לפיכך, אם אתה יכול לקבוע את הספיגה של תמיסה של חומר בריכוז לא ידוע ולהשוות אותו עם ספיגת תמיסות בריכוזים ידועים, אתה יכול למצוא את ריכוז החומר בתמיסה בָּדוּק.

היחס בין עוצמת האור המועבר (I) לעוצמת האור הנפל (Io) נקרא העברה (T). במונחים מתמטיים, T = I ÷ Io.

הספיגה (A) של התמיסה (באורך גל נתון) מוגדרת כשווה ללוגריתם (בסיס 10) של 1 ÷ T. כלומר, A = יומן (1 ÷ T).

ספיגת התמיסה פרופורציונלית ישירות לריכוז (ג) של החומר הסופג בתמיסה. כלומר, A = kc, כאשר "k" הוא קבוע מידתיות.

הביטוי הראשון, T = I ÷ I0, מציין כמה אור עובר דרך פתרון, כאשר 1 מסמל העברת אור מרבית. המשוואה הבאה, A = יומן (1 ÷ T) מציינת את קליטת האור על ידי לקיחת ההופכי של דמות ההולכה, ואז לקיחת היומן המשותף של התוצאה. כך שספיגה (A) של אפס פירושה שכל האור עובר, 1 פירושו 90% מהאור נספג, ו- 2 פירושו 99% נקלט. הביטוי השלישי, A = kc, אומר לך את הריכוז (c) של תמיסה בהתחשב במספר הספיגה (A). עבור כימאים זה חשוב מכריע: מד הצבע יכול למדוד את ריכוז הפתרון הלא ידוע בכמות האור הזורחת דרכו.

לקולורימטר שלושה חלקים עיקריים: מקור אור, קובטה המחזיקה את תמיסת הדגימה ותא פוטו שמזהה את האור המועבר דרך התמיסה. כדי להפיק אור צבעוני, המכשיר יכול להיות מצויד במסננים צבעוניים או בנורות LED ספציפיות. האור המועבר על ידי התמיסה בקובטה מתגלה על ידי תא תא, ומייצר אות דיגיטלי או אנלוגי שיכול להיות נמדד. חלק מהצבעים הם ניידים ושימושיים לבדיקות באתר, בעוד שאחרים הם מכשירים גדולים יותר עם ספסל, שימושי לבדיקות מעבדה.

עם מד צבעים קונבנציונאלי, יהיה עליכם לכייל את המכשיר (באמצעות הממס בלבד) ולהשתמש בו זה לקביעת ערכי הספיגה של כמה פתרונות סטנדרטיים המכילים מומס כידוע ריכוזים. (אם המומס מייצר תמיסה חסרת צבע, הוסיפו ריאגנט המגיב עם המומס ויוצר צבע.) בחרו את פילטר האור או נורית הנותנים את ערכי הספיגה הגבוהים ביותר. תכנן את הנתונים כדי להשיג גרף של ספיגה לעומת ריכוז. ואז השתמש במכשיר כדי למצוא את הספיגה של תמיסת הבדיקה, והשתמש בגרף כדי למצוא את ריכוז המומס בתמיסת הבדיקה. צבעים דיגיטלים מודרניים מודרניים עשויים להראות ישירות את ריכוז המומס, ולבטל את הצורך ברוב השלבים שלעיל.

מלבד היותם בעלי ערך למחקר בסיסי במעבדות לכימיה, לקולורימטרים יש יישומים מעשיים רבים. למשל, הם משמשים לבדיקת איכות המים, על ידי בדיקת כימיקלים כגון:

• כְּלוֹר
  
• פלוּאוֹרִיד
  
• צִיאָנִיד
  
• חמצן מומס
  
• בַּרזֶל
  
• מוליבדן
  
• אָבָץ
  
• הידרזין

הם משמשים גם לקביעת ריכוזי החומרים המזינים הצמחיים (כגון זרחן, חנקתי ואמוניה) בקרקע או בהמוגלובין בדם ולזיהוי תת תקני וזיוף סמים. בנוסף, הם משמשים את תעשיית המזון ועל ידי יצרני צבע וטקסטיל. בדיסציפלינות אלה, מד קולומטר בודק את האיכות והעקביות של הצבעים בצבעים ובבדים, כדי להבטיח שכל אצווה תצא במראה זהה.