प्रकाश से डेटा तक: वर्णमिति और स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री की प्रौद्योगिकी

एचएमबी क्या है? वर्णमिति:
वर्णमिति यह केवल रंग का माप है। वर्णमिति किसी पदार्थ की ज्ञात सांद्रता के सापेक्ष प्रकाश के सापेक्ष अवशोषण को मापकर किसी पदार्थ की सांद्रता का निर्धारण करना है। दृश्य वर्णमिति में, प्राकृतिक या कृत्रिम सफेद प्रकाश का उपयोग आमतौर पर प्रकाश स्रोत के रूप में किया जाता है, और माप आमतौर पर एक साधारण उपकरण का उपयोग करके किया जाता है जिसे वर्णमापी या रंग तुलनित्र कहा जाता है। जब आंखों के स्थान पर फोटोसेल का उपयोग किया जाता है, तो उपकरण को फोटोइलेक्ट्रिक कलरमीटर कहा जाता है।

वर्णमिति विश्लेषण इस सिद्धांत पर आधारित है कि कई पदार्थ एक-दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और एक रंग बनाते हैं जो मापे जा रहे पदार्थ की सांद्रता को इंगित करता है। जब किसी पदार्थ को तीव्रता (I0) की किरण के संपर्क में लाया जाता है, तो विकिरण का एक भाग पदार्थ के अणुओं द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है, और तीव्रता (I) का विकिरण उत्सर्जित होता है। तीव्रता में इस अंतर का उपयोग वर्णमिति परख में किया जाता है।

अवशोषित विकिरण की मात्रा बीयर-लैम्बर्ट नियम द्वारा दी गई है:
ए = ː•एल•सी
ए अवशोषण है
ː मोलर विलुप्ति गुणांक है [L/(mol·cm)]
एल पथ की लंबाई (सेमी) है
C सांद्रता है (मोल/लीटर)

स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री क्या है:
स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर या एक निश्चित तरंग दैर्ध्य सीमा के भीतर पदार्थ के अवशोषण को मापकर पदार्थ के गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण की एक विधि है।

स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री के मूल सिद्धांत:
पदार्थ प्रकाश के साथ परस्पर क्रिया करता है और इसमें चयनात्मक अवशोषण की विशेषता होती है। किसी रंगीन पदार्थ का रंग प्रकाश के साथ क्रिया करने पर उत्पन्न होता है। अर्थात्, रंगीन घोल द्वारा प्रस्तुत रंग घोल में पदार्थों द्वारा प्रकाश के चयनात्मक अवशोषण के कारण होता है।

चूँकि अलग-अलग पदार्थों की आणविक संरचनाएँ अलग-अलग होती हैं, इसलिए प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लिए उनकी अवशोषण क्षमताएँ अलग-अलग होती हैं। इसलिए, विशिष्ट संरचनाओं वाले संरचनात्मक समूहों में चयनात्मक अवशोषण विशेषताओं के लिए अधिकतम वास्तविक तरंग दैर्ध्य होता है, जो अधिकतम अवशोषण शिखर बनाता है, और एक अद्वितीय अवशोषण स्पेक्ट्रम का उत्पादन करता है।

यहां तक ​​कि एक ही पदार्थ अपनी अलग-अलग सामग्री के कारण अलग-अलग तरह से प्रकाश को अवशोषित करता है। किसी पदार्थ के अस्तित्व की पहचान करने के लिए किसी पदार्थ के अद्वितीय अवशोषण स्पेक्ट्रम का उपयोग करने की विधि (गुणात्मक विश्लेषण), या किसी पदार्थ की सामग्री को मापने के लिए किसी पदार्थ द्वारा प्रकाश की एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के अवशोषण की डिग्री का उपयोग करना (मात्रात्मक विश्लेषण) है एस कहा जाता हैपेक्ट्रोफोटोमेट्री.

लैम्बर्ट-बीयर कानून वह मूल सिद्धांत है जिस पर स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री का मात्रात्मक विश्लेषण आधारित है। जब एकवर्णी प्रकाश (एक रंग का प्रकाश) की किरण एक समान घोल से होकर गुजरती है, तो इसका कुछ भाग अवशोषित हो जाता है और इसका कुछ भाग संचारित हो जाता है। माना कि आपतित प्रकाश की तीव्रता I0 है, और संचरित प्रकाश की तीव्रता I है, तो I/I0 संप्रेषण है, जिसे T द्वारा दर्शाया जाता है। प्रतिशत संप्रेषण T% = (I/I0)x100%

अध्ययनों से पता चला है कि समाधान द्वारा प्रकाश के अवशोषण की डिग्री, अर्थात् अवशोषण (ए) (विलुप्तता ई, या ऑप्टिकल घनत्व डी के रूप में भी जाना जाता है) और संप्रेषण (टी) का एक नकारात्मक लघुगणकीय संबंध है, अर्थात: ए = - एलजीटी

लैम्बर्ट का नियम: किसी रंगीन घोल के प्रकाश अवशोषण (ए) की डिग्री उसकी तरल परत की मोटाई (प्रकाश पथ) बी के समानुपाती होती है। जब समाधान की सांद्रता स्थिर होती है, तो समाधान की तरल परत की मोटाई जितनी अधिक होगी, प्रकाश अवशोषण की डिग्री का ए मान उतना अधिक होगा, और प्रकाश संप्रेषण उतना ही कम होगा।
वह है: ए = एबी

बीयर का नियम: किसी रंगीन घोल के प्रकाश अवशोषण (ए) की डिग्री उसकी सांद्रता (प्रकाश-अवशोषित कणों की संख्या) सी के समानुपाती होती है। यानी, जब घोल की तरल परत की मोटाई स्थिर होती है, तो सांद्रता जितनी अधिक होगी समाधान का, प्रकाश के अवशोषण की डिग्री जितनी अधिक होगी, और संप्रेषण उतना ही छोटा होगा।
वह है: ए = एसी
उपरोक्त दो सूत्रों के संयोजन को निम्नलिखित सूत्र में व्यक्त किया जा सकता है: A = -lgT=abc
अर्थात A = abc.

उपरोक्त सूत्र लैंबर्ट-बीयर का नियम है, जिसका अर्थ है: जब मोनोक्रोमैटिक प्रकाश की किरण एक समान समाधान से गुजरती है, तो मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के समाधान का अवशोषण समाधान एकाग्रता के उत्पाद और तरल परत की मोटाई के समानुपाती होता है। [2-3]

A =abc में, अवशोषण गुणांक a प्रकाश-अवशोषित पदार्थ की संवेदनशीलता को दर्शाता है। का मान जितना बड़ा होगा, संवेदनशीलता उतनी ही अधिक होगी। यदि सांद्रता की इकाई पदार्थ की सांद्रता (इकाई: mol/L) है, तो अवशोषण क्षमता a को ε के रूप में लिखा जा सकता है, और ε को दाढ़ अवशोषण क्षमता कहा जाता है।

उपरोक्त सूत्र से यह देखा जा सकता है कि जब समाधान परत की मोटाई बी और अवशोषण गुणांक ए तय किया जाता है, तो अवशोषण ए रैखिक रूप से समाधान की एकाग्रता से संबंधित होता है। मात्रात्मक विश्लेषण में, सबसे पहले समाधान (अवशोषण स्पेक्ट्रम) द्वारा प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य के अवशोषण को मापना आवश्यक है, जिससे अधिकतम अवशोषण तरंग दैर्ध्य निर्धारित किया जाता है, और फिर इस तरंग दैर्ध्य के प्रकाश का उपयोग प्रकाश स्रोत (मोनोक्रोमैटिक प्रकाश) के रूप में किया जाता है ) अवशोषण ए को मापने के लिए, जो कि लैंग बर्बीर का नियम है, मात्रात्मक विश्लेषण के लिए पहली शर्त है।

बेंचटॉप स्पेक्ट्रोफोटोमीटर (ट्रांसमिटेंस) DSCD-910 अच्छा प्रदर्शन है और विशेष रूप से पारदर्शी सामग्री के संप्रेषण, अवशोषण, वर्णिकता मूल्य और अन्य मापदंडों के परीक्षण के लिए डिज़ाइन किया गया है।

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