اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم به روش فتومتر

  1. خانه
  2. »
  3. مقالات مفید
  4. »
  5. اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم به روش فتومتر
اندازه گیری سدیم و پتاسیم به روش فتومتر

فهرست مطالب

یکی از روش‌های مرسوم برای اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم در آزمایشگاه، با استفاده از روش فتومتر است. در روش فتومتریک از یک شعله استفاده می‌شود که شعله تقریباً بدون تداخل سایر عناصر است زیرا از فیلتر عنصر خاصی استفاده می‌شود. بنابراین یک روش سریع و دقیق برای تعیین کمیت سدیم و پتاسیم می‌باشد. در این روش، منحنی کالیبراسیون با رسم شدت انتشار به عنوان تابعی از غلظت Na انجام می‌شود که غلظت سدیم در نمونه ناشناخته را با خواندن غلظت نمونه که مطابق با شدت انتشار آن از منحنی کالیبراسیون را می‌توان تعیین کرد.

اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم با فلیم فتومتر

اندازه گیری سدیم و پتاسیم با فلیم فتومتر

فلیم فتومتر، یکی از ابزار‌های الکتریکی مهم در آزمایشگاه است. که بیشترین کاربرد آن اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم به روش فتومتر می‌باشد. اساس کار این دستگاه به گونه‌ایست که همانند دستگاه اسپکتروفتومتر انرژی نورانی نمونه مواد را مورد سنجش قرار می‌دهد. الكترون‌های اتم فلزات به ویژه فلزات قلیایی مانند سدیم، پتاسیم و كلسیم بر اثر انرژی‌های مختلف مانند حرارتی و نورانی الكترون‌ها برانگیخته می‌شوند و به مدار‌های بالاتر جهش می‌كنند. در مدار جدید، الكترون‌ها انرژی بیشتر ولی ثبات كمتر دارند و به همین دلیل پس از زمان بسیار كوتاهی به مدار اولیه بر می‌گردند. در این برگشت انرژی را كه جذب كرده‌اند به صورت انرژی نورانی (فوتون) منتشر می‌كنند.

نورهای ساطع شده چه ویژگی‌هایی دارند؟

به طوریکه این نور‌ها که از سوختن سدیم و پتاسیم ساطع می‌شود، دارای طول موج معینی؛ که مخصوص آن فلز است می‌باشد. به طور مثال طول موج شدیم پس از سوختن به رنگ زرد می‌باشد. و ۵۹۰ نانومتر است. اما طول موج پتاسیم پس از سوختن نوری صورتی رنگ مایل به بنفش تولید می‌کند. و طول موجی برابر با ۷۶۵ نانومتر است. و نور لیتیوم كه قرمز است، برابر ۶۷۰ نانومتر است. اساس به وجود آمدن نور در فلیم فتومتر شبیه به روش فلورسنت اسـت بـا ایـن تـفـاوت كـه در فلورسنت جهت برانگیختن اتم انرژی نورانی UV ماوراء بنفش به كار می‌رود در حالی كه در فلیـم فتـومتـر بـه ایـن منظـور از انـرژی حـرارتی استفاده می‌شود.

ساختمان دستگاه فیلم فتومتر چگونه است؟

اندازه گیری سدیم و پتاسیم با فتومتر

ساختمان فیلم فتومتر؛ به اسپکتروفتومتر و یا فتومتر ساده شباهت دارد. با این اختلاف که در دستگاه فتومتر منبع نور، لامپ الکتریکی و در فلیم فتومتر منبع نور از سوختن ماده مورد آزمایش در شعله به دست می‌آید. علاوه بر این، در اسپكتروفتومتر بعد از برخورد نور به محلول نمونه، مقدار نور جذب شده را اندازه می‌گیرند در حالی كه در فلیم فتومتر نور به وجود آمده مستقیماً اندازه‌گیری می‌شود. 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 الكتـریسیتـه از گـالـوانـومتـر استفـاده مـی شـود.

اجزای دستگاه فلیم فتومتر برای اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم

۱-مکنده ساده

این نوع مکنده دارای یک مجرای بسیار ظریف و باریک است. به طوریکه محلول در این مکنده از طریق این مجرا مکیده می‌شود و مخلوط هوای فشرده و گاز، آن را تمیز کرده و وارد شعله می‌شود. کار با این دستگاه به دقت زیادی نیاز دارد. و اگر با دقت انجام شود، کمترین اختلال را به وجود می‌آورد. همچنین رسوبات در دهانه مشعل یا ناخالصی گاز باعث تغییر مقدار شعله و شدت آن می‌شود مثل آلودگی گاز استیلن یا پروبان كه در این شرایط رنگ آبی شعله به سبز متمایل می‌شود. در این نوع مكنده از شعله شدید استفاده می‌شود.

۲-مکنده با محفظه

در این نوع مکنده، در ابتدا نمونه را تمیز می‌شود، سپس به شعله می‌رسد. این نوع مکنده نسبت به مکنده ساده، پر سر و صدا‌تر است. اما مقدار نمونه را بهتر کنترل می‌کند. پس از اینکه نمونه در محفظه به صورت atomized پودر در آمد، ذرات درشت آن ته نشین شده و فقط ذرات ریز و یكدست وارد شعله می‌شوند. در این نوع مکنده، مقدار نمونه‌ای كه به شعله می‌رود از مکنده ساده كمتر است. یکی از ایرادات این نوع دستگاه تمیز کردن آن است که کمی دشوار به نظر می‌رسد. زیرا مقدار زیادی املاح در آن رسوب می‌كند. در ضمن مخلوط گاز و هوا ممكن است در آن تولید انفجار كند. در این سیستم معمولاً شعله نوع ملایم استفاده می‌شود و ذرات بسیار ریز را در مسیر هوا به شعله می‌رساند.

اندازه‌گیری پتاسیم به روش فتومتر

پتاسیم معمولاً با استفاده از الکترود انتخابی یون (ISE) اندازه‌گیری می‌شود، که فعالیت (یا غلظت مؤثر) یون محلول در محلول را به پتانسیل الکتریکی اندازه‌گیری شده توسط ولت متر تبدیل می‌کند. برای اندازه‌گیری پتاسیم هم می‌توان از پلاسما و سرم استفاده کرد. همچنین فتومتر شعله، غلظت سدیم، پتاسیم، کلسیم و لیتیوم را بر حسب مقدار خود عنصر در محلول اندازه‌گیری می‌کند. محلول‌های استاندارد تهیه شده از نمک‌های این فلزات باید به گونه‌ای ساخته شوند، که دارای غلظت‌های مورد نیاز از نظر کمیت عنصر باشند. در اصل، این یک آزمایش شعله کنترل شده با شدت رنگ شعله است که توسط مدار فوتوالکتریک تعیین می‌شود. شدت رنگ به انرژی جذب شده توسط اتم‌ها بستگی دارد که برای تبخیر آن‌ها کافی است. نمونه با سرعت ثابت به شعله وارد می‌شود.

روش اندازه‌گیری در فلیم فتومتر

۱-روش مستقیم

در این روش نوری که از سدیم و یا پتاسیم ساطع می‌شود به وسیله نورسنج (فتوسل) و الكتریك سنج (گالوانومتر) اندازه‌گیری می‌كنند. با در دست داشتن منحنی استاندارد مقدار عنصر مورد نظر تعیین می‌شود. این طریق اندازه‌گیری معمولاً در دستگاهی كه شعله شدید به كار رفته مرسوم است.

۲-روش مقایسه‌ای

در این روش در این روش ماده مورد آزمایش را با نور ماده‌ای كه به عنوان استاندارد داخلی مصرف می‌شود. مقایسه می‌كنند. همچنین برای رفع اشكالاتی كه از تغییرات شدت و میزان شعله به وجود می‌آید از یك استاندارد داخلی استفاده می‌كنند. به این ترتیب كه مقدار معینی از ماده‌ای كه در نمونه وجود ندارد به استاندارد سرم كنترل و بلانك و نمونه مورد آزمایش اضافه می‌كنند. در اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم استاندارد داخلی لیتیوم است.

نتیجه‌گیری

با توجه به آنچه در این مقاله گفته شد، یکی از روش‌های مرسوم برای اندازه‌گیری سدیم و پتاسیم درآزمایشگاه فتومتر است. در این روش فتومتر منبع نور از سوختن ماده مورد آزمایش در شعله به دست می‌آید. و در اثر سوختن عنصر مورد نظر نور ساطع می‌شود. به طوریکه این نور‌ها که از سوختن سدیم و پتاسیم ساطع می‌شود، دارای طول موج معینی؛ که مخصوص آن فلز است می‌باشد. به طور مثال طول موج شدیم پس از سوختن به رنگ زرد می‌باشد. و ۵۹۰ نانومتر است. اما طول موج پتاسیم پس از سوختن نوری صورتی رنگ مایل به بنفش تولید می‌کند. و طول موجی برابر با ۷۶۵ نانومتر است. علاوه بر این، در اسپكتروفتومتر بعد از برخورد نور به محلول نمونه، مقدار نور جذب شده را اندازه می‌گیرند در حالی كه در فلیم فتومتر نور به وجود آمده مستقیماً اندازه‌گیری می‌شود.

با دوستان خود به اشتراک بگذارید:
Telegram
Pinterest
LinkedIn
WhatsApp
Email
پرفروش‌ترین محصولات
کاربردی و مفید
از آخرین اخبار مطلع شوید...
ارسال اخبار بصورت هفتگی

اخبار مربوط به جدیدترین محصولات ، اخبار صنعت و مقالات جذاب و خواندنی