색도계는 화학자가 색상을 결정하거나 지정하는 데 사용하는 도구입니다. 한 가지 유형의 색도계는 용액의 색상 강도에 따라 용액 내 물질의 농도를 찾을 수 있습니다. 무색 용액을 테스트하는 경우 물질과 반응하여 색상을 생성하는 시약을 추가합니다. 이 유형의 색도계는 실험실 연구, 수질 환경 분석, 토양 성분 분석, 혈액 내 헤모글로빈 함량 모니터링 및 다양한 산업 분야에서 사용되는 화학 물질 분석 설정.
일반 원칙
특정 색상 (또는 파장 범위)의 빛이 화학 용액을 통과 할 때 일부 빛은 용액에 흡수되고 일부는 투과됩니다. Beer의 법칙에 따르면 흡수 물질의 농도는 아래 수학적으로 정의 된 "흡광도"로 알려진 양에 비례합니다. 따라서 농도가 알려지지 않은 물질 용액의 흡광도를 결정하고 알려진 농도의 용액의 흡광도, 용액 내 물질의 농도를 찾을 수 있습니다. 테스트되었습니다.
수학 방정식
투과광 강도 (I)와 입사광 강도 (Io)의 비율을 투과율 (T)이라고합니다. 수학적 용어로 T = I ÷ Io입니다.
용액 (주어진 파장에서)의 흡광도 (A)는 1 ÷ T의 로그 (밑수 10)와 동일하게 정의됩니다. 즉, A = log (1 ÷ T)입니다.
용액의 흡광도는 용액 내 흡수 물질의 농도 (c)에 정비례합니다. 즉, A = kc입니다. 여기서 "k"는 비례 상수입니다.
첫 번째 표현 인 T = I ÷ I0은 해를 통과하는 빛의 양을 나타내며 1은 최대 빛 투과율을 나타냅니다. 다음 방정식 A = log (1 ÷ T)는 투과율의 역수를 취한 다음 결과의 공통 로그를 취하여 빛의 흡수를 나타냅니다. 따라서 흡광도 (A)가 0이면 모든 빛이 통과 함을 의미하고 1은 빛의 90 %가 흡수됨을 의미하고 2는 99 %가 흡수됨을 의미합니다. 세 번째 표현식 A = kc는 흡광도 수 (A)가 주어진 용액의 농도 (c)를 알려줍니다. 화학자에게 이것은 매우 중요합니다. 비색계는 미지 용액을 통과하는 빛의 양으로 미지 용액의 농도를 측정 할 수 있습니다.
색도계의 부품
색도계는 광원, 샘플 용액을 담는 큐벳, 용액을 통해 투과 된 빛을 감지하는 광전지의 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 컬러 조명을 생성하기 위해 기기에 컬러 필터 또는 특정 LED를 장착 할 수 있습니다. 빛 큐벳의 용액에 의해 전송 된 것은 광전지에 의해 감지되어 디지털 또는 아날로그 신호를 생성합니다. 정확히 잰. 일부 색도계는 휴대 가능하고 현장 테스트에 유용하며 다른 일부는 실험실 테스트에 유용한 더 큰 벤치 탑 기기입니다.
악기 사용
기존의 색도계를 사용하면 기기를 보정하고 (용매 만 사용) 알려진 용질을 포함하는 여러 표준 용액의 흡광도 값을 결정합니다. 농도. (용질이 무색 용액을 생성하는 경우 용질과 반응하여 색상을 생성하는 시약을 추가하십시오.) 가장 높은 흡광도 값을 제공하는 광 필터 또는 LED를 선택하십시오. 흡광도 대 농도 그래프를 얻기 위해 데이터를 플로팅합니다. 그런 다음 기기를 사용하여 테스트 용액의 흡광도를 찾고 그래프를 사용하여 테스트 용액에서 용질의 농도를 찾습니다. 최신 디지털 색도계는 용질의 농도를 직접 표시 할 수 있으므로 위 단계의 대부분이 필요하지 않습니다.
색도계의 용도
색도계는 화학 실험실의 기본 연구에 유용 할뿐만 아니라 많은 실용적인 응용 분야가 있습니다. 예를 들어, 다음과 같은 화학 물질을 선별하여 수질을 테스트하는 데 사용됩니다.
- 염소
- 불화
- 나트륨
- 용존 산소
- 철
- 몰리브덴
- 아연
- 히드라진
또한 식물 영양소 (인, 질산염 등)의 농도를 결정하는 데 사용됩니다. 및 암모니아) 혈액 속의 토양 또는 헤모글로빈 및 표준 이하 및 위조품 식별 약제. 또한 식품 산업과 페인트 및 직물 제조업체에서 사용합니다. 이러한 분야에서 색도계는 페인트와 직물의 색상 품질과 일관성을 확인하여 모든 배치가 동일하게 보이도록합니다.