مقياس الألوان هو أداة تستخدم على نطاق واسع في مجال الكيمياء ، علم الأحياء ، والرصد البيئي ، وما إلى ذلك من خلال قياس امتصاص الضوء على طول موجة معينة من الحل . العديد من العوامل التي قد تؤثر على دقة القياس والتكرار في التطبيق العملي . العوامل المؤثرة في اختيار مصدر الضوء ، الطول الموجي ، لوحة اللونية ، خصائص العينة ، والظروف البيئية ، معايرة المعدات ، ومعايير التشغيل ، ومعالجة البيانات وتحليلها .

خصائص مصدر الضوء

1 . مصدر الضوء الاستقرار

مصباح التنغستن ( الضوء المرئي ) أو مصباح الديوتيريوم ( الأشعة فوق البنفسجية ) تستخدم كمصدر الضوء . شدة الضوء يتأثر تذبذب التيار الكهربائي ، مصباح الشيخوخة أو تبديد الحرارة . على سبيل المثال ، عدم استقرار الجهد يمكن أن يؤدي إلى تقلبات في شدة الضوء ، مما تسبب في امتصاص القراءة الانجراف . بعد استخدام على المدى الطويل ، طيف الانبعاث من مصباح التنغستن قد تحول الأحمر ، مما يؤدي إلى تخفيف شدة الضوء على طول موجة معينة ، مما يؤثر على حساسية الكشف عن تركيز منخفض من العينات .

نقاء الطيفية

مصدر الضوء يجب أن توفر ضوء أحادي اللون في نطاق ضيق . إذا كان القرار من مستوحد اللون ( مثل المنشور أو مقضب ) ليست كافية ، ضوء شارد سوف تزيد من الضوضاء في الخلفية ، والحد من قياس الحد الأدنى . على سبيل المثال ، عندما يتم الكشف عن الحمض النووي في منطقة الأشعة فوق البنفسجية ، إذا كان مصدر الضوء يحتوي على عنصر الضوء المرئي ، قد تتداخل مع مجموعة خطية من ارتفاع تركيز العينة .

3 - الآثار الحرارية

العمل المستمر يؤدي إلى مصدر الحرارة ، مما قد يؤدي إلى انحراف الطول الموجي أو شدة التوهين . على سبيل المثال ، بعد فترة طويلة من العمل ، بالقرب من الأشعة تحت الحمراء كثافة الضوء قد تنخفض بشكل ملحوظ بسبب الحرارة ، مما يؤثر على قياس بالقرب من طيف الأشعة تحت الحمراء .

الطول الموجي واختيار اللون

أقصى امتصاص الطول الموجي مطابقة

رد فعل اللون من المواد التي سيتم الكشف عنها يجب أن تكون مصممة على امتصاص مميزة الطول الموجي . إذا كان الطول الموجي ينحرف عن أقصى امتصاص الذروة ، معامل الامتصاص المولي على سبيل المثال ، الفينول امتصاص قوي في 270 نانومتر ، إذا كان الكشف عن الطول الموجي 400 نانومتر ، الامتصاصية قد تكون أقل من الكشف عن الحد .

2 . تصفية أو موحدات اللون خطأ

الطول الموجي الانحراف بسبب الشيخوخة من مرشح أو تشوه مقضب . على سبيل المثال ، إذا كان الطول الموجي الفعلي هو تحول إلى 510 نانومتر ، الخطأ قد يكون بسبب الانحراف عند استخدام 500 نانومتر مرشح للكشف عن كبريتات النحاس الحل .

3 - تأثير عرض النطاق الترددي

أضيق عرض النطاق الترددي من الضوء المنبعث من مستوحد اللون ، وارتفاع قياس الدقة . النطاق العريض ضوء قد تحتوي على إشارات أخرى تدخل ضوء امتصاص المواد . على سبيل المثال ، في multicomponent نظام هجين ، واسعة النطاق الترددي قد تراكب امتصاص القمم من المكونات المستقلة ، مما يؤدي إلى تشويه كمي . . . . . . .

نوعية واستخدام أطباق اللونية

1 . المواد نفاذية الضوء

الكوارتز طبق اللونية ينطبق على المنطقة الخارجية من الأشعة فوق البنفسجية ، الزجاج العادي طبق اللونية ينطبق فقط على المنطقة المرئية . إذا كان اختيار المواد غير صحيحة ( على سبيل المثال ، الأشعة فوق البنفسجية قياس الطيف مع صحن زجاجي ) ، ضوء يمكن استيعابها من قبل المواد نفسها ، مما أدى إلى ارتفاع وهمي من الامتصاصية .

2 - التوحيد البصري

سمك الفرق في طبق اللونية يجب التحكم في ± 0.02 مم . إذا كان اثنين من السطوح غير متوازية أو غير موحدة ، سمك طبقة السائل سوف تنتهك فرضية لامبرت القانون ، مما يؤدي إلى منحنى القياسية غير الخطية .

3 - التلوث والخدوش

البصمات ، الشحوم ، أو ارتداء يمكن أن تبعثر الضوء ، وزيادة امتصاص الأساسية . على سبيل المثال ، عند تحديد تركيزات منخفضة من ايونات المعادن الثقيلة ، بصمة صغيرة على طبق اللونية قد يؤدي إلى زيادة امتصاص 0.01 ، أي ما يعادل 1 ٪ من الخطأ النسبي .

خصائص العينة و المعالجة

1 . لون رد الفعل

كمية من المطور ، وقت رد الفعل ، قيمة الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة يجب أن تسيطر عليها بدقة . على سبيل المثال ، موليبدات الأمونيوم طريقة لقياس الفوسفات ، ودرجة الحموضة يجب أن تسيطر على 6.5-7.5 ، وإلا فإن إنتاج الفوسفور الموليبدينوم الأزرق معقدة الاستقرار الفقراء ، الامتصاصية التغييرات مع الوقت بشكل ملحوظ .

2 . تعليق الجسيمات مستحلب

الغروانية أو هطول الأمطار في الحل يمكن أن تبعثر الضوء ( تأثير ديندال ) ، مما يؤدي إلى زيادة افتراضية في الامتصاصية . على سبيل المثال ، يمكن أن تكون التربة غير المرشحة الرشح امتصاصية عالية بسبب تعليق الرواسب التي تتطلب الطرد المركزي أو الترشيح المعالجة .

3 . لون تركيز مجموعة

أفضل مجموعة من الامتصاصية هو 0.2-0.8 ( ر = 80 ٪ - 15 ٪ ) . إذا كان تركيز عال جدا ، تمييع ، أو الخروج من النطاق الخطي ( على سبيل المثال ، في تركيزات عالية من المذاب التجميع يسبب \\ \\ \\ \\ \\ \\ varepsilon الانخفاض ) . على سبيل المثال ، عندما يتم قياس البروتين كوماسي الزرقاء الرائعة ، عينة مخففة عندما الامتصاصية أكثر من 1.5 .

تدخل العوامل البيئية

1 - تقلبات درجة الحرارة

معظم ردود الفعل هي طارد للحرارة أو امتصاص الحرارة . على سبيل المثال ، في تحديد سمك القد أكسدة ثاني كرومات البوتاسيوم ، كل زيادة في درجة الحرارة 1 ℃ ، معدل التفاعل قد تزيد بنسبة 10 في المائة ، مما يؤدي إلى عدم اكتمال اللون أو زيادة في ردود الفعل السلبية .

2 - الرطوبة والغبار

الرطوبة العالية في البيئة يجعل من السهل على السطح من العناصر البصرية ( مثل العدسات والمرايا ) التكثيف أو امتصاص الغبار ، مما يقلل من نفاذية الضوء . على سبيل المثال ، غير مقاوم للرطوبة اللونية في موسم الأمطار قد يكون خط الأساس الانجراف .

3 - التداخل الكهرومغناطيسي

معظم أجهزة الكشف عن الثنائي الضوئي أو مضخم أنبوب ، والتي هي حساسة إلى المجال الكهرومغناطيسي . عالية التردد المعدات ( مثل الهاتف المحمول محطة قاعدة ) بالقرب من المختبر قد يؤدي إلى الضوضاء التي تؤثر على الكشف عن إشارة ضعيفة .

معايرة وصيانة الأجهزة

1 . فارغة إعدادات التحكم

فارغة الحل يجب أن تكون متسقة مع عينة مصفوفة ( مثل المذيبات ، ودرجة الحموضة منظم ) . إذا كان السائل هو اختيار فارغة بشكل غير صحيح ( على سبيل المثال ، المياه النقية بدلا من الإشارة التي تحتوي على لون السائل المطور ) ، امتصاص الخلفية تدخل قد يكون عرض . على سبيل المثال ، عند قياس النترات الطيفي ، فارغة السائل يجب أن تحتوي على نفس حجم المطور .

2 - المعايرة الدورية

دقة الامتصاص هو معايرة حل القياسية ( على سبيل المثال ، 0.01 مول / لتر ك ₂ CR ₂ س ₇ ) . على المدى الطويل غير معايرة الصك قد يسبب الانحراف الاسمي أكثر من 5 ٪ بسبب كاشف الشيخوخة أو الاضمحلال من مصدر الضوء .

3 - تصحيح الضوء الشارد

عالية الجودة اللونية مجهزة ضوء شارد تصحيح وظيفة ، ولكن انخفاض نهاية النموذج يجب أن تمر من خلال مسار الضوء التدريع فحص خط الأساس ( ينبغي أن تكون قريبة من 0 ) .

مواصفات التشغيل و الأخطاء البشرية

1 - تشغيل أطباق اللونية

عندما عقد اليد طبق اللونية ، تحتاج إلى قرصة الشعر الوجه ، وتجنب الاتصال الاصبع ضوء انتقال الوجه ؛ بعد سكب السائل ، تحتاج إلى مسح على طول اتجاه واحد مع مسح ورقة مرآة لمنع خدش . عملية غير صحيحة قد يؤدي إلى امتصاص الفرق > 0.05 .

2 - توقيت القراءة

لون الرد يحتاج إلى قراءة البيانات في مرحلة مستقرة . على سبيل المثال ، نظام أسماء النطاقات طريقة قياس السكر ، بعد 5-15 دقيقة من اللون هو أفضل نافذة القراءة ، سواء في وقت مبكر أو متأخر جدا يؤدي إلى خطأ .

3 - القياسات المتكررة

متوسط قيمة العينة يجب أن تقاس على الأقل ثلاث مرات للحد من كلمة خطأ . على سبيل المثال ، عند قياس الكروم سداسي التكافؤ في الماء ، واحد قياس الانحراف يمكن أن تصل إلى ± 3 ٪ ، متوسط مكعب يمكن أن تنخفض إلى ± 1 ٪ .

معالجة البيانات و طريقة الاختيار

مجموعة خطية من منحنى القياسية

تطبيق قانون لامبرت بيل يجب التحقق منها . إذا كان ارتفاع تركيز المنطقة ينحرف عن الخطية ( على سبيل المثال ، \\ \\ ( ص ^ 2 < 0.999 \\ ) ، معادلة تربيعية أو Piecewise المناسب ينبغي اعتماده . على سبيل المثال ، عندما يتم قياس الحديد مع o-phenanthroline الأسلوب ، تركيز أكثر من 5 ملغم / لتر يحتاج إلى تخفيف ثم إعادة تحجيم .

2 . فارغة الطرح والتدخل في التصحيح

عينات معقدة تحتاج إلى خصم كاشف فارغة مصفوفة التدخل . على سبيل المثال ، عندما يتم قياس المعادن الثقيلة في التربة extractants " كاشف فارغة " و " مصفوفة فارغة " يجب أن تكون على استعداد في وقت واحد من أجل القضاء على التدخل في التفاعل بين المطور و تكوين التربة .