Utilisation d'un colorimètre

Principes Généraux

• Lorsque la lumière d'une couleur particulière (ou longueur d'onde) est dirigé à travers une solution chimique, la lumière est absorbée par la solution et certaines d'entre elles est transmise. Selon la loi de Beer, la concentration du matériau absorbant est proportionnelle à une quantité connue comme "absorbance", défini mathématiquement ci-dessous. Ainsi, si vous pouvez déterminer l'absorbance d'une solution d'une substance de concentration inconnue et le comparer avec l'absorbance des solutions de concentrations connues, vous pouvez trouver la concentration de la substance dans la solution à tester.

Les équations mathématiques

• (1) Le rapport de l'intensité de la lumière transmise (I) à l'intensité de la lumière incidente (Io) est appelé facteur de transmission (T). En termes mathématiques, T = I / Io.

  
  
  
  
  

  (2) L'absorbance (A) de la solution (à une longueur d'onde donnée) est défini comme étant égal au logarithme (base 10) de 1 / T. Autrement dit, A = log (1 / T).

  
  
  
  

  (3) L'absorbance de la solution est directement proportionnelle à la concentration (c) de la matière absorbante dans la solution. Autrement dit, A = kc, où "k" est une constante de proportionnalité.

Pièces d'un colorimètre

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  Un colorimètre comporte trois parties principales: une source lumineuse, une cuve qui contient la solution d'échantillon et une cellule photoélectrique qui détecte la lumière transmise à travers la solution. Pour produire une lumière colorée, l'instrument peut être équipé soit de filtres colorés ou LED spécifiques. La lumière transmise par la solution dans la cuve est détecté par une cellule photo-électrique, produisant un signal analogique ou numérique qui peut être mesurée. Certains colorimètres sont portables et utile pour les tests sur place, tandis que d'autres sont plus grandes, de paillasse instruments utiles pour les tests de laboratoire.

Utilisation de l'instrument

• Avec un colorimètre classique, vous aurez besoin de calibrer l'instrument (en utilisant le solvant seul) et l'utiliser pour déterminer les valeurs d'absorption de plusieurs solutions standard contenant un soluté à des concentrations connues. (Si le soluté produit une solution incolore, ajouter un réactif qui réagit avec le soluté et génère une couleur.) Choisir le filtre de lumière ou LED qui donne les valeurs d'absorbance les plus élevées. Tracer les données pour obtenir un graphique de l'absorbance fonction de la concentration. Ensuite, utilisez l'instrument pour trouver l'absorbance de la solution d'essai, et utiliser le graphique pour trouver la concentration du soluté dans la solution de test. Colorimètres numériques modernes peuvent montrer directement la concentration du soluté, ce qui élimine la nécessité pour la plupart des étapes ci-dessus.

Utilisations des colorimètres

• En plus d'être utile pour la recherche fondamentale dans les laboratoires de chimie, colorimètres ont de nombreuses applications pratiques. Par exemple, ils sont utilisés pour tester la qualité de l'eau, par criblage pour des produits chimiques comme le chlore, fluorure, cyanure, l'oxygène dissous, le fer, le molybdène, le zinc et l'hydrazine. Ils sont également utilisés pour déterminer les concentrations d'éléments nutritifs (comme le phosphore, nitrate et l'ammoniac) dans le sol ou de l'hémoglobine dans le sang et pour identifier les médicaments de qualité inférieure et contrefaits. En outre, ils sont utilisés par l'industrie alimentaire et par les fabricants de peintures et de textiles.