Meghatározása az optikai sűrűség a megoldások photoelectrocolorimeter

Bouguer törvény. Az egyik jogszabályok fényelnyelés a törvény, így Bouguereau.

Tegyük fel, hogy a fény áthalad a réteg vastagsága d anyag. fényintenzitás I0 az anyagokra bemeneténél, kivezető - Id (1. ábra). Vegyünk egy tetszőleges rétegvastagság dx. Az gyengülése a fény intenzitása ebben a rétegben jelöljük dI, amelynek értéke függ a réteg vastagsága d, és a fény intenzitása I, incidens ez a réteg:

ahol k - a természetes abszorpciós együttható, ami függ az abszorbeáló közegben, és a fény hullámhossza, és független (bizonyos korlátok között) fényintenzitás.

A „-” jel azt jelzi, a csökkenés intenzitása, amikor a fény áthalad egy anyag.

Mert törvény Bugera tagjai megoldja a differenciálegyenlet.

Integrálása mindkét oldalon, és helyettesíti a határait integráció:

Összefoglalva a bal oldalon lévő közös logaritmus:

Grafikusan mutatja Bouguer jog exponens (2. ábra)

Mivel a függőség k a fény hullámhossza képlet l Bouguer jog formájában:

ahol K # 955; - index monokromatikus fény felszívódását.

Bouguer-Lambert-Beer törvény. Levezetni a törvény Bouguer-Lambert, bemutatjuk a fogalom a hatékony befogási s a molekula.

Hatékony abszorpciós keresztmetszete a molekula nevezzük körül egy bizonyos területre a molekula. Amikor elütötte a foton a befogó molekula, azaz a felszívódás.

Hagyja, hogy a fény intenzitása I0 merőlegesen beeső az oldalfelületén egy derékszögű paralelepipedon a területen S (ábra. 3). A kimeneti réteg vastagsága d intenzitás Id. A derékszögű paralelepipedon izolátum rétegvastagság dx. mennyiségének ez a réteg lesz egyenlő S · DX. A molekulák koncentrációja a térfogatát paralelepipedon jelöli n. akkor a molekulák számának a réteg d x egyenlő n · s · DX. A teljes terület a hatásos keresztmetszeti a molekulák ezen réteg egyenlő s · n · s · DX. azaz Ha egy foton esik ezen a területen, akkor a rögzített molekula által abszorpciós folyamat történik.

Következésképpen, a valószínűsége, hogy egy egyetlen foton kölcsönhatás a molekula a kiválasztott réteg egyenlő:

Azaz, a változás dl intenzitás képest fény intenzitásának I. incidens a rétegvastagság DX. Ez lesz arányos a valószínűsége, hogy az abszorpciós folyamat történt

Mi integrálja mindkét fél:

Tegyük fel, hogy a molekulák abszorbeáló anyag egy olyan oldószerben, amely nem nyelik el a fényt.

ahol - egy természetes moláris abszorpciós koefficiens egyenlő. azaz Ez a teljes hatásos abszorpciós keresztmetszetét összes molekula egy mol oldott anyag (fizikai értelemben).

Mivel a törvény a Bouguer-Lambert a következő alakú:

A gyakorlatban a törvény Bouguer-Lambert használni az alábbiak szerint:

ahol - a moláris abszorpciós koefficiens:

Ahhoz, hogy megszüntesse a függés a fény hullámhossza vezetünk l monokromatikus moláris abszorpciós koefficiens, akkor:

A transzmittanciát és az oldatok abszorbanciáját. Az arány a kimeneti fény intenzitása Id anyagot az intenzitás I0 a bemeneti nevezik transzmittancia t.

Reciprokának logaritmusa transzmittanciát nevezzük optikai sűrűségét az oldat D:

A törvény alapján a Lambert-Bouguer-Beer módszereket dolgoztak ki, hogy meghatározzuk a az anyagok koncentrációjának a színes megoldások (koncentráció kolorimetria).

Attól függően, az úgynevezett abszorpciós spektruma az anyag. Ezek forrásai állapot információt az anyag szerkezetének és az energia szintjét az atomok és molekulák.

A szétszórt fény. A folyamat a szétszórt fény van minden irányban elhajlás a fénysugár áthalad egy optikailag inhomogén közegben.

Alatt egy optikailag inhomogén közeg értjük fényre átlátszóak, a közeg tarkított területek különböző törésmutatójú képest a közeg. Háromféle inhomogenitások: kicsi, th módszer működik meghatározására az anyagok koncentrációjának a Dye oldatok (koncentrációja az oldat határa esky opredelnie közepes, nagy.

Rayleigh megállapította, hogy abban az esetben, kisebb szabálytalanságok (füst, köd, szuszpenziók, emulziók), valamint a molekuláris szórási intenzitás szórt fény fordítottan arányos a fény hullámhossza a negyedik fokozat l (Rayleigh-törvény):

A közepes méretű környezetekben:

Durva környezet:

A fény intenzitása következtében csökken, a szórási, valamint az abszorpciós, által leírt egy exponenciális függvény:

ahol m - a természetes tényező mérhető.

A folyamatok abszorpció és szórás a fény egyidejűleg. Figyelembe véve, mindkét folyamat csökkenti a fényerősség határozza meg a következő függvény:

Photo-biológiai folyamatok. A fotobiológiai folyamatok közé, kezdve a fényelnyelési egy és végződő bioobjects specifikus fiziológiai válasz a test. Különbséget tenni a negatív és pozitív fotó-biológiai folyamatokat.

Negatív fotó-biológiai hatások emberben és állatban két típusa van:

1. A fototoxikus hatást kárt okoz a bőr vagy a szem, nem kíséri allergiás reakciók, nyilvánul formájában bőrpír, ödéma, pigmentáció, homály, stb

2. fotoallergiás hatás magában foglal egy primer immunológiai mechanizmus.

A pozitív fotobiológiai hatások közé tartoznak:

1. Vision.
2. Fotoperiodizmus - a szabályozás napi és éves ciklusokat az emberi élet ciklikus fény hatására - a sötétben. A folyamat alatt a látható fény hatására. Fotoperiodikus receptorok az emberi szem.
3. Képződése D-vitamin provitaminok az intézkedés alapján ultraibolya sugárzás.

Photo-biológiai folyamatok osztható több szakaszból áll:

1. Az egy foton abszorbeálása.

2. Az intramolekuláris energia csere folyamatokat.

3. Az intermolekuláris energia transzfer gerjesztett állapotba kerül.

4. Az elsődleges fotokémiai aktus.

5. A sötét elsődleges fotokémiai konverziós termékek képződését eredményezi a stabil termékek.

6. A biokémiai reakciók járó bomlástermékek lehetőleg.

7. Az általános fiziológiai válasz fény.

Biofizikai tanul csak az első négy folyamatok, részben sötét folyamatok, közvetlenül az elsődleges fotokémiai aktus.

Photo-akció spektrumok. Fotobiológiai hatásspektrum nevezzük függőségi fotobiológiai hatása a fény hullámhossza.

Vegyük az egyik típusú intézkedéseket a fotobiológiai spektrumot. Legyen egy cella ki van téve a fény intenzitása I0. a kilépés a sejt fényintenzitás I. A vastagság a sejt L jelöli. A küvettát hígított enzim-oldattal koncentrációjú n.

Ennek eredményeként az abszorpciós folyamat, az enzim koncentrációja n az oldatban csökken, ezért, tudjuk írni egyenletet:

ahol - a keresztmetszet a felszívódás az enzim;

- változási sebessége a koncentrációja az enzim;

- kvantumhasznosítási fotokémiai reakciók;

„-” jel azt jelzi, csökkent a koncentráció időbeli.

Mi megoldása a differenciálegyenlet az I-edrendű elkülöníthető változó:

ahol n0 - Kezdeti enzim koncentrációja az oldatban (t = 0)

I0 működik időben t. - besugárzási dózis, SX - a hatásos keresztmetszeti a molekula a fotokémiai átalakítása.

Behelyettesítve ezeket a paramétereket (és D s), hogy egy egyenlet fentiekben levezetett:

Annak meghatározására, SX ábrázoltuk értéke SX meghatározza a meredeksége az egyenes vonal (5. ábra).

Ábra. 4. A dózis függését az enzim-inaktiválás.

Ha ultraibolya fény a baktériumok, azt találtuk, hogy a halál a baktériumok görbe maximális 265 nm-en, és hogy a görbe alakja nagyon hasonlít a abszorpciós spektrumát nukleinsavak. Ezért arra a következtetésre jutottak, hogy a halálos baktériumok az intézkedés alapján ultraibolya sugárzás kapcsolódó károsodását nukleinsavak.