Aký je princíp fungovania optického merača koncentrácie?

Ahoj! Ako dodávateľ meračov koncentrácie sa ma často pýtajú, ako fungujú tieto šikovné zariadenia, najmä optické merače koncentrácie. Poďme sa teda ponoriť a preskúmať princíp fungovania optického merača koncentrácie.

Po prvé, čo je to optický merač koncentrácie? Je to zariadenie, ktoré meria koncentráciu látky v roztoku pomocou svetla. Je to veľmi užitočné v mnohých odvetviach, ako sú potraviny a nápoje, farmaceutický priemysel a úprava vody. Môžete ho použiť na meranie vecí, ako je obsah cukru v šťave, koncentrácia soli v slanom náleve alebo koncentrácia chemikálií v čistiarni odpadových vôd.

Teraz poďme na to, ako to funguje. Základným princípom optického merača koncentrácie je interakcia medzi svetlom a látkou v roztoku. Keď svetlo prechádza cez roztok, časť z neho je absorbovaná molekulami látky, o ktorú sa zaujímame. Množstvo absorbovaného svetla priamo súvisí s koncentráciou tejto látky v roztoku.

Tento vzťah popisuje zákon Beer - Lambert. Zákon uvádza, že absorbancia (A) roztoku je úmerná koncentrácii (c) absorbujúcich látok, dĺžke dráhy (l) svetla cez roztok a molárnej absorpcii (ε) látky. Matematicky to možno zapísať ako A = εcl.

Poďme si to trochu rozobrať. Absorbancia je mierou toho, koľko svetla absorbuje roztok. Môžete si to predstaviť ako „stmavovací“ efekt, ktorý má roztok na svetlo, ktoré ním prechádza. Dĺžka dráhy je jednoducho vzdialenosť, ktorú svetlo prejde cez roztok. Molárna pohltivosť je charakteristická vlastnosť látky, ktorá nám hovorí, ako silne absorbuje svetlo pri určitej vlnovej dĺžke.

Ako teda optický merač koncentrácie používa tento zákon na meranie koncentrácie? Typicky má zdroj svetla, vzorkovnicu, kde je roztok umiestnený, detektor a nejakú elektroniku na spracovanie signálov.

Svetelný zdroj vyžaruje svetlo určitej vlnovej dĺžky. Táto vlnová dĺžka sa volí na základe látky, ktorú chceme merať. Rôzne látky absorbujú svetlo pri rôznych vlnových dĺžkach, takže na presné merania si musíme vybrať tú správnu. Napríklad, ak meriame koncentráciu určitého farbiva v roztoku, zvolili by sme vlnovú dĺžku, pri ktorej farbivo silne absorbuje svetlo.

Svetlo potom prechádza cez vzorkovú kyvetu obsahujúcu roztok. Pritom sa časť svetla absorbuje molekulami látky v roztoku. Zvyšné svetlo dosiahne detektor. Detektor meria intenzitu svetla, ktoré prešlo roztokom.

Elektronika v merači potom vypočíta absorbanciu roztoku. Robia to tak, že porovnávajú intenzitu svetla pred vstupom do vzorky (dopadajúce svetlo) s intenzitou svetla, ktoré dopadá na detektor (prechádzajúce svetlo). Po vypočítaní absorbancie môže merač použiť Beerov - Lambertov zákon na určenie koncentrácie látky v roztoku.

Ale nie vždy je to také jednoduché. Existuje niekoľko faktorov, ktoré môžu ovplyvniť presnosť meraní. Jednou z nich je prítomnosť iných látok v roztoku, ktoré tiež absorbujú svetlo s rovnakou vlnovou dĺžkou. To môže viesť k nadhodnoteniu koncentrácie látky, ktorá nás zaujíma. Aby sme sa s tým vysporiadali, možno budeme musieť použiť pokročilejšie techniky, ako je meranie na viacerých vlnových dĺžkach alebo používanie filtrov na blokovanie nežiaduceho svetla.

Ďalším faktorom je rozptyl svetla. Keď svetlo prechádza cez roztok, môže sa rozptýliť časticami v roztoku, ako sú suspendované pevné látky alebo bubliny. To môže spôsobiť, že sa zdá, že sa absorbuje viac svetla, ako v skutočnosti je, čo vedie k nepresným meraniam. Na minimalizáciu tohto efektu môže byť potrebné roztok filtrovať alebo môže byť glukomer navrhnutý tak, aby korigoval rozptyl.

Teraz si povedzme o niektorých aplikáciách optických meračov koncentrácie. V potravinárskom a nápojovom priemysle sa používajú na meranie obsahu cukru v nealkoholických nápojoch, obsahu alkoholu vo víne a obsahu tuku v mlieku. To pomáha zabezpečiť kvalitu a konzistenciu produktov. Napríklad výrobca nealkoholických nápojov môže použiť optický merač koncentrácie, aby sa uistil, že každá fľaša sódy má správne množstvo cukru.

Vo farmaceutickom priemysle sa optické merače koncentrácie používajú na meranie koncentrácie účinných látok v liekoch. To je dôležité pre zabezpečenie účinnosti a bezpečnosti liekov. Napríklad pri výrobe tekutého antibiotika musí výrobca poznať presnú koncentráciu aktívnej zložky, aby sa uistil, že bude fungovať tak, ako má.

Pri úprave vody možno použiť optické merače koncentrácie na meranie koncentrácie škodlivín v odpadových vodách. Pomáha to určiť vhodné metódy úpravy a zabezpečiť, aby upravená voda spĺňala požadované normy. Môžu napríklad merať koncentráciu ťažkých kovov alebo organických zlúčenín vo vode.

Ak hľadáte merač koncentrácie, máme pre vás široký sortiment produktov, ktoré vyhovujú vašim potrebám. PonúkameMerač koncentrácie soličo je ideálne na meranie koncentrácie soli v roztokoch soľanky. Je vysoko presný a spoľahlivý, vďaka čomu je skvelou voľbou pre odvetvia, ako je spracovanie potravín a chemická výroba.

Máme tiež aRezonančný online viskozimeter. Toto zariadenie je možné použiť na meranie koncentrácie kalu alebo iných viskóznych látok. Je navrhnutý na nepretržité online monitorovanie, ktoré je skutočne užitočné v priemyselných procesoch, kde sú dôležité údaje v reálnom čase.

A ak hľadáte niečo pre riadenie priemyselných procesov, našeOnline viskozimeter na riadenie priemyselných procesovje skvelá možnosť. Dokáže merať koncentráciu silikónového oleja a iných látok v priemyselných procesoch, čo vám pomáha udržiavať optimálne podmienky procesu.

Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich meracích prístrojoch koncentrácie alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa ich fungovania, neváhajte nás kontaktovať. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť správne riešenie pre vaše špecifické potreby. Či už ste malý podnik alebo veľká priemyselná spoločnosť, máme odborné znalosti a produkty, ktoré splnia vaše požiadavky.

Na záver, optické merače koncentrácie sú úžasné zariadenia, ktoré využívajú princípy absorpcie svetla na meranie koncentrácie látok v roztokoch. Majú široké uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach a pri správnom použití dokážu poskytnúť presné a spoľahlivé merania. Ak teda potrebujete riešenie na meranie koncentrácie, pouvažujte nad optickým meračom koncentrácie od nás a poďme spoločne pracovať na správnom vykonaní práce.

Referencie

• Harris, Daniel C. "Kvantitatívna chemická analýza." WH Freeman a spoločnosť, 2016.
• Skoog, Douglas A., West, Donald M., Holler, F. James a Crouch, Stanley R. "Fundamentals of Analytical Chemistry." Brooks/Cole, 2014.