معماری

گزارش کار فلیم فتومتری

فلیم فتومتری

فلیم فتومتر یک از وسایل الکتریکی است که در اکثر آزمایشگاه ها یافت می شود که از آن بیشتر برای اندازه گیری سدیم

  وپتاسیم استفاده می‌شود. اساس کار این دستگاه مثل اسپکتروفتومتر بر روی سنجش انرژی نورانی و طیف قشری اتم

های موردنظر است. الکترون‌های اتم فلزات به ویژه فلزات قلیایی مانند سدیم، پتاسیم و کلسیم بر اثر انرژی های مختلف

مانند حرارتی و نورانی الکترون‌ها برانگیخته می شوند و به مدارهای بالاتر جهش می کنند. در مدار جدید، الکترون ها

انرژی بیشتر ولی ثبات کمتر دارند و به همین دلیل پس از زمان بسیار کوتاهی به مدار اولیه بر می گردند. در این

برگشت انرژی را که جذب کرده اند به صورت انرژی نورانی (فوتون) منتشر می کنند.

 

ایـن نـور دارای طـول مـوج مـعـینی است که مخصوص آن فلز است؛

مثلا طول موج نور زرد که از سوختن سدیم ساطع می شود برابر ۵۹۰

نانومتر و طول موج پتاسیم که نور صورتی مایل به بنفش به وجود

می آورد برابر ۷۶۵ نانومتر و نور لیتیوم که قرمز است، برابر ۶۷۰

نانومتر است. اساس به وجود آمدن نور در فلیم فتومتر شبیه به روش فـلــورسـنــت اسـت بـا ایـن تـفـاوت

کـه در فلورسنت جهت برانگیختن اتم انرژی نورانی UV ماوراء بنفش به کار می رود در حالی که در

فلیـم فتـومتـر بـه  ایـن منظـور از انـرژی حـرارتی استفاده می شود. بر اثر حرارت شعله، هر لحظه فقط

حدود ۰۰۲/۰ درصد از اتم های عناصری که بـه راحتـی بـرانگیختـه مـی شـونـد مثـل سـدیـم یا پتـاسیـم

تهییـج شـده و نـور ایجـاد مـی کنند و بر حسب این که الکترون چه مداری و تا چه حدی برانگیخته شده

باشد و بر حسب این که چقدر انرژی نورانی (فتون) ساطع کند رنگ نوری که می دهد متفاوت است که

هر رنگ مخصوص یـک عنصـر اسـت. بعضـی از عناصر چند رنگ تولید می کنند و اشکال این است

که اگر شعله کم یــا زیــاد شــود طـول مـوج بـه وجـود آمـده تغییـر می‌کند؛ به همین جهت دستگاه فلیم

فتومتر فقط برای اندازه گیری سدیم و پتاسیم و گاهی در صورت حساس بودن دستگاه برای اندازه گیری

کلسیم-البته با حرارت دادن محلول در محفظه جداگانه- استفاده می شود.

 

 

ساختمان فلیم فتومتر
ساختمان فلیم فتومتر شبیه به اسپکتروفتومتر یا فتومتر ساده است با این تفاوت که در فتومتر منبع نور

لامپ الکتریکی و در فلیم فتومتر منبع نور از سوختن ماده مورد آزمایش در شعله است. به علاوه در

اسپکتروفتومتر بعد از برخورد نور به محلول نمونه، مقدار نور جذب شده را اندازه می گیرند در حالی

که در فلیم فتومتر نور به وجود آمده مستقیما اندازه گیری می شود. در دستگاه فلیم فتومتر برای تجزیه

نور  به طور معمول  از فیلترهای تداخلی و برای سنجش نور از انواع مختلف نورسنج فتوسل یا

فتوتیوب  و برای  اندازه گـیـری الکتـریسیتـه از گـالـوانـومتـر استفـاده مـی شـود. چـون فـرق کلـی فلیـم

فتـومتـر و اسپکتروفتومتر در منبع نور آن ها است، لذا این قسمت به صورت کامل در ادامه توضیح داده

می شود.

 

 

منبع نور
برای ایجاد نور از نمونه مورد آزمایش آن را به وسیله مکنده وارد شعله می کنیم و شعله از سوختن گاز

قابل اشتعال به وجود می آید.
الف) مکنده ساده: در این نوع مکنده محلول از مجرای بسیار ظریف و باریک مکیده شده و مخلوط هوای

فشرده و گاز آن را تمیز کرده و وارد شعله می کند. به علت ظرافت مسیر نمونه، کار کردن با آن دقت

زیادی می خواهد چون کمترین اختلال تولید اشکال می کند. هم چنین رسوبات در دهانه مشعل یا

ناخالصی گاز باعث تغییر مقدار شعله و شدت آن می شود مثل آلودگی گاز استیلن یا پروبان که در این

شرایط رنگ آبی شعله به سبز متمایل می شود. در این نوع مکنده از شعله شدید استفاده می شود که نتیجه

حاصل از گازهای سوزنده مانند هیدروژن-استیلن آنالتیک و گاهی پروپان حاصل می شود. شعله شدید

یکنواخت سوخته و با وجود حجم کم دارای حرارت بسیار است. با به کار بردن این نوع شعله عناصری

را که نور ضعیف تولید می کنند مثل کلسیم را می توان اندازه گیری کرد.
ب) مکنده با محفظه: در این مکنده نمونه ابتدا اتمیزه شده و سپس به شعله می رسد. این سیستم صدادارتر

از سیستم اول بوده و مقدار نمونه را نیز بهتر می توان کنترل کرد. نمونه بعد از این که در محفظه به

صورت atomized پودر در آمد، ذرات درشت آن ته نشین شده و فقط ذرات ریز و یکدست وارد شعله

می شوند. اینجا مقدار نمونه ای که به شعله می رود از نوع اول کمتر است. اشکالات این نوع هم این

است که تمیز کردن محفظه کار آسانی نیست چون مقدار زیادی املاح در آن رسوب می کند. در ضمن

مخلوط گاز و هوا ممکن است در آن تولید انفجار کند. در این سیستم معمولا شعله نوع ملایم استفاده

می‌شود و ذرات بسیار ریز را در مسیر هوا به شعله می رساند.

 

 

روش اندازه گیری در فلیم فتومتر
‌در فلیم فتومتر، نمونه را می توان به دو طریق اندازه گیری کرد:
۱- روش مستقیم: در این روش نوری را که از عناصری مثل سدیم ساطع می شود به وسیله نورسنج

(فتوسل) و الکتریک سنج (گالوانومتر) اندازه گیری می کنند. با در دست داشتن منحنی استاندارد مقدار

عنصر مورد نظر تعیین می شود. این طریق اندازه گیری معمولا در دستگاهی که شعله شدید به کار رفته

مرسوم است.
۲- روش مقایسه ای: در این روش ماده  مورد آزمایش را با نور ماده ای که به عنوان استاندارد داخلی

مصرف می شود. مقایسه می کنند. برای رفع اشکالاتی که از تغییرات شدت و میزان شعله به وجود می

آید از یک استاندارد داخلی استفاده می کنند. به این ترتیب که مقدار معینی از ماده ای که در نمونه وجود

ندارد به استاندارد سرم کنترل و بلانک و نمونه مورد آزمایش اضافه می کنند. در اندازه گیری سدیم و

پتاسیم استاندارد داخـلــی لـیـتـیــوم اســت . (نـیـتــرات و ســولـفــات لـیـتـیــوم ) لـیـتـیــوم نـوری بـا طـول

مـوج ۶۷۰ میلی‌میکرون ایجاد می کند که به آسانی می توان آن را از امواج سدیم و پتاسیم جدا کرد. این

روش معمولا در دستگاه هایی که شعله ملایم ندارند مرسوم است. در این روش نور نمونه با نور

استاندارد مقایسه می شود. مثل سیستم دو پرتوی در دستگاه اسپکتروفتومتر. بدین ترتیب تغییرات حرارت

و شعله و اتمیزه کردن و تغییرات فشار گازها و نوسانات ولت برای هر دو عنصر یکسان است. برای

روشن شدن این مطلب سدیم  و لیتیم را در نظر بگیرید. چنانچه سیستم اتمایزر دچار اشکال شود مقدار

سدیم و لیتیوم که به شعله می رسد به یک نسبت تغییر می کند ولی تغییرات شدت نور برای هر دو عنصر

یکسان نخواهد بود چون انرژی جهت تهییج شدن برای دو عنصر صددرصد یکسان نیست. خواص

فیزیکی و شیمیایی لیتیوم شبیه سدیم و پتاسیم است شدت تهییج شدن آن هم حدودا شبیه سدیم و پتاسیم

است.

 

طرز جدا کردن نور سدیم از لیتیوم
در عمل و طبق استاندارد ، سرم کنترل ، نمونه و بلانک با لیتیوم رقیق می شوند . علاوه بر لیتیوم کمی

ماده مرطوب کننده نیز اضافه می شود تا غلظت محلول ها یکنواخت شده و عبور آن ها بهتر کنترل شود.

اشکالات و روش رفع آن ها
۱- تنظیم نبودن درجه حرارت و مقدار شعله: برای رفع این اشکال از فشار سنج و دستگاه تنظیم کننده

متن کامل در فایل زیر:قیمت ۱۰۰۰ تومان

RIAL 10,000 – فلیم فتومتری

پاسخ دهید