Фотометрия
Спектральные методы анализа, в зависимости от лежащих в их основе физических явлений, можно разделить на:
основанные на поглощении света (абсобрбция) – к ним относятся фотоэлектроколориметрию и спектрофотометрию;
основанные на излучении света (эмиссия) – к ним относятся люминесцентный анализ и фотометрия пламени;
основанные на рассеивании света - к ним относятся нефелометрия и турбидиметрия.
Абсорбционная фотометрия
При определении данным методом анализируемое вещество переводят в окрашенное или поглощающее свет соединение и количество продукта реакции определяют по поглощению света.
Поглощение излечения характеризуется величиной оптической плотности. Светопоглощение зависит от толщины поглощающего слоя и от концентрации поглощающего вещества в исследуемом растворе.
Для определения оптической плотности применяют приборы – фотоэлектроколориметры (рисунок 5) и спектрофотометры.
Для ограничения длин волн светового потока в фотоэлектроколориметрах применяют стеклянные фильтры, которые пропускают световой поток с определенным интервалом длин волн.
Спектрофотометры отличаются от фотоэлектроколориметров тем, что через исследуемый раствор образца можно пропустить световой поток любой нужной длины волны.
Колориметрические анализаторы используют для определения общих и редуцирующих сахаров в кондитерских изделиях и фруктовых соках, винной кислоты и инвертного сахара в сухих винах, высших спиртов в коньячных дистиллятах и др.
Колориметр КФК-2МП Колориметр КФК-2
Рисунок 5 – Внешний вид фотоэлектроколориметров
Эмиссионная фотометрия
Фотометрия пламени
Принцип действия пламенно-фотометрических анализаторов основан на измерении интенсивности характерного излучения анализируемого элемента жидкости, введенного в пламя в виде аэрозоли. Возбужденные в пламени атомы элементов излучают свет определенной длины волны, интенсивность которого фиксируется прибором.
Качественный анализ проводят по окраске перлов пламени и характерным спектральным линиям элементов. Количественный анализ основан на зависимости интенсивности спектральной линии определяемого элемента от его концентрации в пробе.
В настоящее время с помощью пламенной фотометрии возможно определение более 30 химических элементов (калия, натрия, лития, магния, кальция, меди и др.), содержащихся в анализируемых продуктах.
Люминесценция
Люминесценцией называют такое состояние вещества, при котором оно начинает светится без выделения теплоты.
При анализе пищевых продуктов используют, как правило, флуоресценцию – способность некоторых веществ светится при облучении их посторонним источником света. С прекращением облучения флуоресценция исчезает. Флуоресцентные анализаторы состоят из осветителя, от которого поток излучения падает на анализируемое вещество, вызывая его видимое свечение. Оценка флуоресцентного излучения может быть произведена как визуально, так и с помощью фотоэлектрических приборов.
Флуоресцентные анализаторы могут применятся для оценки доброкачественности сельскохозяйственного сырья (картофеля, лука, томатов и др.), обнаружения дефектов в них, в перспективе на базе таких устройств могут быть созданы бракеражные автоматы как для продуктов, так и для тары.
Нефелометрические и турбидиметрические анализаторы
Нефелометрические и турбидиметрические анализаторы применяют для контроля концентрации нерастворимых взвешенных частиц, находящихся в различных прозрачных жидких и газообразных средах. В пищевой промышленности эти приборы применяют для определения качества осветления и фильтрования вин и виноматериалов, пива, плодовых и фруктовых соков и др.
Определяемый компонент переводят в малорастворимое соединение, которое должно находится во взвешенном состоянии, и измеряют интенсивность потока прошедшего через исследуемый раствор (турбидиметрия) или интенсивность рассеянного им света (нефелометрия).