光電比色法和光密度值(OD值)的理解
選修1測定亞硝酸鹽含量測定用到光電比色計,這種測定的方法叫光電比色法。光密度值又稱OD值,它是必修1教材中提到的吸光度值。這個值的測量需要光電比色計,原理涉及到物理學(xué)的光學(xué)原理,現(xiàn)在還有更高檔的分光光度計來測量光密度值。
問題:光電比色法的原理是什么?什么是光密度值?
光電比色法的原理
利用光電池或光電管等光電轉(zhuǎn)換元件作檢測器,來測量通過有色溶液后透射光的強度,從而求出被測物質(zhì)含量的方法叫做光電比色法。基于此而設(shè)計的儀器叫做光電比色計。
1.光電比色計結(jié)構(gòu)
一般的光電比色計由光源、濾光片、比色皿、光電檢測器、放大和顯示等六部分組成。
光源發(fā)出的復(fù)合光經(jīng)濾光片濾波后,變?yōu)榻频膯紊?。此單色光通過比色皿時,被里面的樣品吸收掉一部分,然后照射在光電檢測器上。光電檢測器將光信號的強弱轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕拇笮?,最后?jīng)放大,由顯示部分顯示出測量結(jié)果。
2.光電比色法原理
光電比色法是借助光電比色計來測量一系列標準溶液的吸光度(OD值),繪制標準曲線,然后根據(jù)被測試液的吸光度,從標準曲線上求出被測物質(zhì)的含量的。
光密度值(OD值)
光密度醫(yī)學(xué)上習(xí)慣稱為吸光度值,檢測單位用A值表示, OD是optical density(光密度)的縮寫,表示被檢測物吸收掉的光密度, OD=1og(1/trans),其中trans為檢測物的透光率/透光值。
光學(xué)密度是入射光與透射光比值的對數(shù)或者說是光線透過率倒數(shù)的對數(shù),如下圖所光密度值OD值=lg(I0/It)。
光學(xué)密度定義為材料遮光能力的表征。同時也可以用透光率儀測量。光密度沒有量綱單位,是一個對數(shù)值,通常僅對鍍鋁薄膜和珠光膜進行光密度測量。
OD值除了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,同時光密度參數(shù)應(yīng)用于檢測鍍鋁膜鍍膜層厚度的均勻性;目前市場上有專用的光密度儀-LS117光密度儀,用于檢測鍍鋁膜的鍍膜厚度品質(zhì)。
其次,知道了什么是光密度值,就很容易理解增大光程,可以增加吸收放射光,從而增加光密度值。
總之,如何控制光密度值(OD值)(一般在0.5-0.8范圍),一是需要考慮光程(比色皿的厚度),二是需要考慮溶液的濃度。
拓展:關(guān)于互補色光
在光學(xué)當(dāng)中,黑色意味黑暗,它將所有光線都吸收了,它不是人能看見的。白色則是約等于所以光線的混合體,太陽光就是白光的常見形式。陽光下,人們用三棱鏡將光線投影在墻上,能看見白光被分為紅橙黃綠青藍紫。
所謂的互補光線,是指兩種光線合二為一成為了白光,它們倆就是互補光線。
有兩個有趣的現(xiàn)象是:
第一個現(xiàn)象是紅橙黃綠青藍紫里面,青和藍中間加個青藍,八種色彩按照順序排列,再者相互對應(yīng),即紅對青,橙對青藍,黃對藍,綠對紫,他們剛剛好成為互補色光。
第二個現(xiàn)象是比如有一杯紫色的水,我們看到它是紫色的,實際上它可以說是綠色的。因為它吸收了綠色,將不需要的紫光反射出去,所以我們看見的是一杯紫色的水。而綠色和紫色,要的和不要的剛剛好能成為互補色光。