Другие методы измерения концентрации

Альтернативы измерению концентрации с помощью скорости звука

Точное определение концентрации веществ в жидкостях имеет решающее значение для множества научных, промышленных и медицинских приложений. Используются различные методы измерения концентрации для количественного определения содержания вещества в определенном объеме жидкости.

Эти методы варьируются от спектрофотометрических техник до хроматографического анализа и электрохимических измерений. Выбор подходящего метода зависит от свойств анализируемого вещества, требований конкретного приложения и доступных ресурсов. Существуют различные методы измерения концентрации растворов. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.

Выбор подходящего метода измерения концентрации в жидкостях зависит от нескольких факторов, включая:

• Специфичность применения: Тип измеряемых веществ и сложность раствора.
• Точность и чувствительность: Необходимая точность и способность обнаруживать минимальные концентрации.
• Скорость и производительность: Необходимость в быстрых результатах измерений и способность обрабатывать большие объемы образцов.
• Экономическая эффективность: Затраты на приобретение и эксплуатацию оборудования, а также требования к обслуживанию.
• Удобство использования: Простота эксплуатации и обслуживания, особенно в условиях с нехваткой специализированного персонала.

Рефрактометрия

Рефрактометр определяет концентрацию, измеряя показатель преломления растворов и твердых веществ. Определение показателя преломления основано на преломлении света, который отражается или преломляется в жидкости. В зависимости от типа и концентрации растворенных веществ свет преломляется по-разному.

Следовательно, показатель преломления определяется концентрацией растворенных веществ. Оптический датчик (окно) измеряет отражение светового луча, который отражается от пробы после попадания из светодиодного источника света. Метод рефрактометрии чрезвычайно чувствителен к влияющим факторам, таким как вибрации, и требует очень тщательной и времязатратной калибровки, а также регулярного обслуживания.

Радиометрия

Радиометрия использует радиоактивное излучение для измерения концентраций вещества. Радиоактивный препарат излучает радиацию через измерительный контейнер, которая принимается детектором. Сцинтиллятор преобразует радиоактивное излучение в световые вспышки и оценивает их количество. Поскольку проникновение гамма-излучения зависит от вещества, плотность массы определяется по интенсивности поступающего излучения.

Гравиметрия

При гравиметрии измерение массовой концентрации осуществляется путем измерения массы вещества до и после химической реакции. Используется для определения концентрации определенного элемента или соединения в образце. Основной процесс определения молярной концентрации включает этапы осаждения, фильтрации и взвешивания. Этот метод чрезвычайно времязатратный и обычно требует большие образцы. Кроме того, принцип измерения очень подвержен ошибкам, так как требует нескольких ручных этапов процесса при определении молярной концентрации.

Титрование

Измерение концентрации с помощью титрования осуществляется путем добавления раствора с известной концентрацией к раствору с неизвестной концентрацией до тех пор, пока не произойдет химическая реакция. Этот метод подходит только для определенных растворов и из-за ручного обращения подвержен ошибкам при расчете массовой концентрации.

Спектрофотометрия

В спектрофотометрии объем образца играет решающую роль в определении объемной концентрации вещества. Объемная концентрация - это единица измерения количества вещества в смеси относительно общего объема смеси. Она указывает, какая доля от общего объема смеси состоит из определенного вещества.

Поглощение света, которое является центральной измеряемой величиной в этом методе, может существенно зависеть от объема образца. Поэтому точное определение и контроль объема образца необходимы для точных результатов измерений. Спектрофотометрия подходит для различных образцов, включая жидкости, газы и твердые материалы.

Этот вариант измерения объемов частиц очень чувствителен к помехам, которые влияют на точность образца.

Хроматография (как ВЭЖХ, ГХ)

Хроматография разделяет компоненты смеси на основе их взаимодействий со стационарной и подвижной фазами.