基于手机光线传感器为检测器的简易光度计的自组装设计

利用手机光线传感器作为检测器搭建了一套可用于定量分析实验的简易光度计,将其用于邻二氮菲分光光度法测定铁的实验,进行了5次平行实验,每次实验拟合直线的R²值在0.999左右,待测样品中铁含量的RSD值为2.81%。将简易光度计用于邻二氮菲分光光度法测定铁的实验并与分光光度法进行对比,待测物铁含量分别为5.11和4.94μg·mL^-1。利用手机光线传感器作为检测器的自组装光度计实验,简单、方便、准确、易于实现,可替代传统的分光光度计;通过搭建简易光度计并进行测定实验,有利于增强学生对分光光度计的结构和原理的理解,激发学生的学习兴趣,提高实验教学的质量。     

A simplified measurement procedure and portable electronic photometer for disposable sensors based on ionophore-chromoionophore chemistry for potassium determination

A field-portable photometer for potassium determination with disposable sensors has been developed. It can be applied to routine water and beverage analysis. The disposable sensor is based on ionophore-chromoionophore chemistry. A colour change in the sensing film is detected by measuring the transmitted intensity with a solid state photodetector. Optical excitation at 660 nm is emitted by a light-emitting diode (LED). Negative feedback for LED bias and thermal correction were included to improve system stability. Additionally, a measurement procedure is presented, characterized and validated for in situ photometer use and real-time results. This simplified procedure is based on prior preparation of the disposable sensor in its acidic form and on the use of an absorbance ratio as analytical parameter. The only requirement for analysis is prior equilibration with a buffered sample solution for 3 min and absorbance measurement before and after equilibration. Good sensitivity in the concentration range 5 μM to 100 mM and very good repetitively and stability were achieved that are comparable to those obtained with bulkier analytical instrumentation. Given the compact size, low weight, rapid response and low energy requirement of the electronic photometer developed here, this measurement system is suitable for potassium determination in the field.     

Methoden zur Aufl?sungssteigerung von Blitzlichtphotometern zur Untersuchung schneller chemischer Reaktionen

Zusammenfassung Es wird ein breitbandiges Blitzlichtphotometer beschrieben, bei dem anstelle von Gleichlicht hochfrequent moduliertes Licht als Meßlicht verwendet wird. Mit diesem Photometer können Störsignale, die mit dem Meßsignal korreliert sind, bis um einen Faktor von 10⁵ unterdrückt werden. Anhand der Messung von Reaktionsverläufen beim Primärprozeß der Photosynthese wird gezeigt, daß mit diesem Breitbandphotometer mit moduliertem Meßlicht Absorptionsänderungen von 5 · 10^–5 mit Reaktionszeiten bis _10/90=30 s und solche von 2 · 10^–4 mit Reaktionszeiten bis _10/90=350 ns störungsfrei gemessen werden können.Den Herren Dr. G. Döring und Dr. Oh. Wolff danke ich für wertvolle Hinweise und Mithilfe bei den photochemischen Untersuchungen. Herrn Prof. Dr. H. Rüppel danke ich für hilfreiche Kritik.     

利用LBH辐射图像数据反演大气O/N2方法

利用极光Lyman-Birge-Hopfield (LBH) 辐射图像数据可用来研究太阳风磁场与地球磁场耦合、亚暴与磁暴等过程,综合LBH辐射图像数据和O原子135.6nm辐射数据可反演电离层氧原子与氮气分子O/N2比值分布,进而研究高层大气组分信息及电离层分布变化,对科学研究和空间天气预报具有重要意义. 本文给出了LBH辐射传输机理和我国自主研制的搭载在风云三号D星（FY-3D）上的广角极光成像仪（Wide-field Auroral Imager, WAI）在轨获得的LBH 140-180nm波段极光辐射图像数据. 结合大气紫外辐射积分代码（Atmospheric Ultraviolet Radiance Integrated Code, AURIC）计算O135.6nm辐射数据、LBH辐射光谱以及MSISE00大气模型计算的O、N2数据,给出了利用WAI观测的LBH辐射图像数据反演大气O/N2比值理论计算方法,该方法将为利用我国自主观测LBH辐射数据和O135.6nm辐射数据开展空间信息反演研究打下基础.     

基于光线传感器的手机光度计设计与应用

利用智能手机的光线传感器设计了一款简易光度计,并为其开发了安卓手机应用,可以在线查看样品信号,自动计算吸光度值。此款简易光度计采用了液相色谱紫外检测器的流通池作为样品吸收池,利用光纤传导光信号,可以大幅降低试剂使用量。进行一次测试只需要使用约200μL样品,有效降低了实验室废液回收量。利用该光度计对铁离子标准溶液进行测定,在测定浓度范围内,吸光度与样品浓度具有良好的线性拟合关系,其中R2=0.9991,可取代化学实验中的传统分光光度计。利用该光度计进行实验可以强化学生对仪器和实验原理的理解,有利于培养创新意识。     

Anwendung von Faserlichtleitern zur Kombination eines einfachen Titrierger?tes mit Photometern

Zusammenfassung Gebündelte Faserlichtleiter ermöglichen den Anschlu\ von Titriervorrichtungen an moderne Photometer. Der Bau einer einfachen Titriervorrichtung wird beschrieben und diverse Anschlu\varianten werden skizziert. Methodische Beispiele erlÄutern einige typische Einsatzmöglichkeiten der Kombination Photometer-Lichtleiter-Titriervorrichtung.

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Connection of a simple titrating apparatus with spectrophotometers by application of fibre optic light guides

Summary Fibre optic light guides provide the possibility for connecting a titrating apparatus with up-todate spectrophotometers. A methodical instruction to build a simple titrating apparatus is given and some variants of connection are described. A few typical applications of the combination spectrophotometer — light guides — titrating apparatus are illustrated by methodical examples.

Methoden und Umrüstung wurden an einem Spektrophotometer des Typs Pye Unicam SP6-300 erprobt.Als Faserlichtleiter gelangten mit Glasseide/Silicon ummantelte Glasfaserleiter Fibroflex (Rank Precision) zum Einsatz.     

Vollrechnergesteuerte UV- und IR-Photometer

Zusammenfassung Es wird eine Rechnersteuerung für IR- und UV-Spektralphotometer beschrieben. Hierbei werden nicht die Daten vom laufenden Photometer passiv übernommen, sondern vom Rechner wird der Monochromator an die gewünschte Wellenl?nge gesetzt und erst danach erfolgt die Datenübernahme im Stillstand. Hierdurch werden alle zeitkonstantenbedingten Fehler ausgeschlossen. Für quantitatives Arbeiten ist durch mehrfache Datenübernahme an derselben Me?wellenl?nge eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verh?ltnisses m?glich.

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Computer controlled UV- and IR-photometers

Summary Fully computer controlled UV- and IR-photometers are described. Instead of the data transfer from the scanning photometer, the computer is able to set the monochromator to defined wavelengths or wave numbers. In order to avoid errors caused by time constants the data will be transferred to the computer a preset time after the monochromator has reached the real position. In quantitative analyses the signal to noise ratio may be improved by taking more data than only one at significant wavelengths.

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die gro?zügige Unterstützung dieser Arbeiten durch Sach- und Personalmittel, dem Fonds der Chemischen Industrie für eine Sachspende.