Исходные измерения
Для работы понадобятся Интенсивность опорного луча, усл. ед., Интенсивность света после образца, Темновой сигнал детектора, Плотность холостого раствора. Это измеряемые характеристики пробы, прибора или калибровочного раствора. По этой причине в данной методике нельзя заменять исходные показания значениями из другого прибора без предварительного переноса градуировки.
Другие поля задают условия метода: Коэффициент поглощения, л/(моль·см), Путь в кювете, см, Разбавление образца. Их нельзя произвольно менять после измерения: это приведёт к пересчёту аналитического результата. Для расчёта «двухлучевой фотометр с вычитанием темнового тока» особенно важно записать в лабораторном журнале все условия подготовки пробы: объёмные операции, настройку измерителя и значения стандартов.
Формула и последовательность вычислений
Преобразует интенсивности двух каналов в оптическую плотность и содержание вещества. Записанная в калькуляторе формула: A=log₁₀[(Iref−Idark)/(Isample−Idark)]−Ablank. Величины связаны именно этим уравнением; оно описывает математическую постановку «двухлучевой фотометр с вычитанием темнового тока», а не произвольный пересчёт сигналов.
Сначала рассчитывается измерительный отклик или поправка, затем оценивается искомое содержание и вспомогательные показатели. При недопустимой комбинации данных — например, если проба оказывается за границей калибровки, — расчёт выдаёт пояснение. Для самопроверки начните с величины «интенсивность опорного луча, усл. ед.»: проследите, как меняются промежуточные значения при её увеличении на пять процентов.
Как оценить результат
Не ограничивайтесь одним числом. Изучите рассчитанные сопутствующие параметры: они показывают роль фона, условий измерения, поправок или неопределённости. У расчёта «двухлучевой фотометр с вычитанием темнового тока» точность прежде всего ограничена выбранной математической моделью и качеством измеренных данных.
Для проверки измените один из входов в пределах его погрешности измерения. Если итог слишком чувствителен к небольшим колебаниям, стоит повторить измерение или расширить градуировочную серию. Если «интенсивность света после образца» получено с большой неопределённостью, полезно повторить опыт и сравнить результаты вместо немедленного увеличения числа знаков после запятой.
Ограничения лабораторной модели
Темновой сигнал одинаков для обоих лучей; рассеяние и нелинейность фотоприёмника не учитываются. Это ограничение обязательно для «двухлучевой фотометр с вычитанием темнового тока»: иначе даже математически точный ответ нельзя считать достоверной лабораторной оценкой.
Показания реального оборудования могут зависеть от состава растворителя, температуры, примесей и качества холостой пробы. Эти влияния нельзя автоматически включить в расчёт без соответствующих измеренных величин. Проверьте экспериментально, выполняется ли допущение: Темновой сигнал одинаков для обоих лучей; рассеяние и нелинейность фотоприёмника не учитываются. Особенно полезен контрольный раствор известной концентрации и измерение холостой пробы.
Пример расчёта и самопроверка
В форме уже указаны контрольные значения. Нажмите «Рассчитать» и изучите показанные результаты, затем замените одну из исходных величин. В частности, при проверке «двухлучевой фотометр с вычитанием темнового тока» зафиксируйте введённое значение «интенсивность опорного луча, усл. ед.», чтобы сравнения двух опытов оставались воспроизводимыми.
Если расчёт связан с концентрацией, полезно сравнить ответ с анализом контрольного раствора известного состава. Измерительный метод достоверен лишь в проверенном диапазоне. При подготовке отчёта также укажите условия градуировки и исходные показания; один результат без данных о приготовлении пробы недостаточен для подтверждения анализа «двухлучевой фотометр с вычитанием темнового тока».
Формула расчёта
A=log₁₀[(Iref−Idark)/(Isample−Idark)]−Ablank.
Проверенные примеры
Интенсивность опорного луча, усл. ед. = 120000 ; Интенсивность света после образца = 45000 ; Темновой сигнал детектора = 400 ; Плотность холостого раствора = 0.035 ; Коэффициент поглощения, л/(моль·см) = 11000 ; Путь в кювете, см = 1 ; Разбавление образца = 2
Концентрация, моль/л = 7.15266e-5; Оптическая плотность до поправки = 0.428396; Коэффициент пропускания = 0.37291; Плотность после фона = 0.393396
Интенсивность опорного луча, усл. ед. = 248400 ; Интенсивность света после образца = 45000 ; Темновой сигнал детектора = 400 ; Плотность холостого раствора = 0.035 ; Коэффициент поглощения, л/(моль·см) = 11000 ; Путь в кювете, см = 1 ; Разбавление образца = 2
Концентрация, моль/л = 0.000129112; Оптическая плотность до поправки = 0.745117; Коэффициент пропускания = 0.179839; Плотность после фона = 0.710117
Интенсивность опорного луча, усл. ед. = 120000 ; Интенсивность света после образца = 93150 ; Темновой сигнал детектора = 400 ; Плотность холостого раствора = 0.035 ; Коэффициент поглощения, л/(моль·см) = 11000 ; Путь в кювете, см = 1 ; Разбавление образца = 2
Концентрация, моль/л = 1.37122e-5; Оптическая плотность до поправки = 0.110417; Коэффициент пропускания = 0.775502; Плотность после фона = 0.0754173
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Укажите «Интенсивность опорного луча, усл. ед.»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Интенсивность света после образца»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Темновой сигнал детектора»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Плотность холостого раствора»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Заполните остальные поля формы и запустите расчёт.
- Сопоставьте полученные показатели с областью применимости и контрольным опытом.