Удельный показатель поглощения в чем измеряется

Удельный коэффициент поглощения электромагнитной энергии

Удельный коэффициент поглощения (англ. Specific Absorption Rate — SAR ) электромагнитной энергии — показатель, определяющий энергию электромагнитного поля, выделяющуюся в тканях тела человека за одну секунду.

Данным показателем, в частности, измеряют величину вредного воздействия мобильных телефонов на человека.

Единицей измерения SAR является ватт на килограмм.

Формулы

Удельный коэффициент поглощения вычисляется:

E — электрическое поле (в В/м) J — плотность тока (в А/м²), вызваная электрическим и магнитным полями; (предельно допустимый уровень для людей, подвергающихся подобным воздействиям в профессиональной деятельности — 10 мА/м²; для остальных — 2—10 мА/м² [источник не указан 360 дней] ) ρ — плотность человеческих тканей (в кг/м³) σ — электрическая проводимость человеческих тканей (в См/м) c_i — теплоёмкость человеческих тканей (в Дж/(кг·К)) dT/dt — временна́я производная температуры человеческих тканей (в К/с)

Рекомендации для пользователя

Нужно отметить, что значение SAR определяется при работе телефона на максимальной мощности. На практике мощность передатчика телефона зависит от конкретных условий, при этом, как правило, чем лучше качество связи в точке местонахождения абонента, тем меньше мощность. Хотя в действительности уровень мощности передатчика на мобильном телефоне управляется с базовой станции GSM. Диапазон регулировки пиковой мощности в GSM-телефонах — примерно от 2 Вт до 20 мВт (от 33 dBm до 5 dBm — GSM900, от 30 dBm до 0 dBm — GSM1800, с шагом в 2 dB) — то есть разница между максимальной и минимальной мощностью составляет сто раз. В телефонах CDMA также используется аналогичная система регулировки мощности. Поэтому при пользовании мобильным телефоном следует соблюдать несколько простых правил, которые позволят свести мощность передатчика телефона к минимально возможному в каждом конкретном месте значению:

Источник

Количественное обнаружение

В зависимости от концентрации которую орентировочно считают после снятия спектра в УФ, отбирают аликвоту этанолового элюата (V₄) и переносят в стеклянный бюкс. Этанол удаляют под током теплого воздуха, сухой остаток растворяют в 0,2-0,5 мл этанола и добавляют до 3 мл 2н раствора соляной кислоты. Далее последовательно-0,5 мл 0,5% раствора сульфамата аммония. После добавления каждого реагента раствор интенсивно взбалтывают. Азокраситель сиреневого цвета образуется через 15 минут после добавления 1 мл 0,1% раствора N- L-нафтилэтилендиаминдихлорида. Окраска устойчива в течение суток.

Оптическую плотность окрашенного раствора измеряют на спектрофотометре или фотоэлектроколориметре при 500 нм в кювете толщенной поглощающего слоя 1 см. Концентрацию в органах определяют по формуле:

Х- количество выделенного соединения в мг на 100 г органа;

А- оптическая плотность измеряемого раствора;

Другие буквенные обозначения указаны в тексте.

Определение удельного показателя поглощения.

В три мерные калибровочные пробирки (для трех повторных определений) на 5 мл вносят по 0,1 мл (100мкг) стандартного спиртового раствора препарата (1мг/мл), добавляют по 3 мл 2н раствора соляной кислоты и гидролизуют в течение 30 минут на глицериновой бане при 125-135°С с обратным холодильником. По окончании гидролиза холодильник промывают 1 мл 2н раствора соляной кислоты и после охлождения гидролизата доводят последний до 5 мл.

Из каждого гидролизата в мерные пробирки вносят по 0,1; 0,25; 0,5% 0,75; 1 мл (2,5, 10, 15, 10 мкг вещества), доводят 2 н раствором соляной кислоты до 3 мл и проводят реакцию образования азокрасителя как указано выше. После определения плотности окрашенного раствора при 550 нм удельный показатель поглощения вычисляют по формуле;

А-оптическая плотность раствора;

С-концентрация раствора в весовых процентах;

L-толщина поглощающего слоя в см.

В качестве раствора сравнения используют смесь реактивов. Подчинение закону Бугера наблюдается в пределах концентраций 5+ 20 мкг в исследуемой пробе (определение содержание по бензофенону, основанное на получении азокрасителя с бета-нафтолом, проводить нельзя ввиду отсутствия характерного спектра поглощения).

Исследование по нативному соединению с метаболитами.

Источник

Спектрофотометрия в УФ и видимой областях (ОФС.1.2.1.1.0003.15)

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Спектрофотометрия в ультрафиолетовой (УФ) и видимой областях (ОФС.1.2.1.1.0003.15)

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Взамен ОФС ГФ X, ОФС ГФ XI, ОФС 42-0042-07 ГФ XII, ч.1

Спектроскопические методы анализа основаны на избирательном поглощении электромагнитного излучения анализируемым веществом и служат для исследования строения, идентификации и количественного определения светопоглощающих соединений.

В зависимости or используемой аппаратуры в фармацевтическом анализе различают следующие методы анализа, основанные на поглощении электромагнитного излучения и испускании света:

Ряд длин волн, для которых проводятся измерения методами абсорбционной спектрофотометрии, охватывает спектральную область от коротких длин волн в УФ-области до ИК-области. Для удобства отнесений этот спектральный ряд делится на следующие диапазоны длин волн: УФ (от 190 до 380 нм), видимый (от 380 до 780 нм), ИК (от 0,78 до 400 мкм).

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ В УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ И ВИДИМОЙ ОБЛАСТЯХ

Уменьшение интенсивности монохроматического излучения, проходящего через гомогенную поглощающую среду, количественно описывается законом Бугера-Ламберта-Бера:

Т – пропускание, отношение интенсивности светового потока, прошедшего через вещество, к интенсивности падающего на вещество светового потока: Т = I/I₀;
I – интенсивность прошедшего монохроматического излучения;
I₀ – интенсивность падающего монохроматического излучения;
ε – молярный показатель поглощения;
с – молярная концентрация вещества в растворе;
b – длина оптического пути или толщина слоя, в сантиметрах.

Величина log₁₀(1/Т) носит название оптической плотности, обозначается буквой А и является измеряемой величиной. В отсутствии других физико-химических факторов измеренная оптическая плотность (А) пропорциональна концентрации вещества в растворе (с) и толщине слоя (b).

Величина представляет собой удельный показатель поглощения, т.е. оптическую плотность раствора вещества с концентрацией 10 г/л (1 г/100 мл) в кювете с толщиной слоя 1 см. Величиныи ε связаны соотношением:

М.м. – молекулярная масса исследуемого вещества.

Измерение оптической плотности

Если нет других указаний в фармакопейной статье, измерение оптической плотности проводят при указанной длине волны с использованием кювет с толщиной слоя 1 см и при температуре (20 ± 1) °С по сравнению с тем же растворителем или той же смесью растворителей, в которой растворено вещество. При измерении оптической плотности раствора при данной длине волны оптическая плотность кюветы с растворителем, измеренная против воздуха при той же длине волны, не должна превышать 0,9 и, желательно, чтобы она была не менее 0,2.

Спектр поглощения представляют таким образом, чтобы оптическая плотность или ее некоторая функция были приведены по оси ординат, а длина волны или некоторая функция длины волны – по оси абсцисс.

Если в фармакопейной статье для максимума поглощения указывается только одна длина волны, то это означает, что полученное значение максимума не должно отличаться от указанного более чем на ± 2 нм.

Приборы

Спектрофотометры, предназначенные для измерений в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, состоят из оптической системы, выделяющей монохроматическое излучение в области от 190 до 800 нм и обеспечивающей его прохождение через образец, и устройства для измерения оптической плотности.

Основными частями этих приборов являются: источник излучения, диспергирующий прибор (призма или решетка), щель для выделения полосы длин волн, кюветы для образцов, детектор излучаемой энергии, встроенные усилители и измерительные приборы.

Проверка шкалы длин волн в ультрафиолетовой и видимой области. Точность калибровки прибора по шкале длин волн в спектральном ряду проверяют по приведенным в табл. 1 спектральным линиям водородной (Hβ) или дейтериевой (Dβ) разрядной лампы, линиям паров ртути (Hg) кварцево-ртутной дуговой лампы, а также по максимумам поглощения раствора гольмия перхлората (Ho) (готовый реактив для калибровки спектрофотометра представляет собой 4 % раствор гольмия оксида в 14,1% растворе хлорной кислоты). Допустимое отклонение составляет ± 1 нм для ультрафиолетовой и ± 3 нм для видимой области.

Таблица 1. Максимумы поглощения для проверки шкалы длин волн

Шкала длин волн может быть калибрована также при помощи подходящих стеклянных фильтров, которые имеют фиксированные полосы поглощения в видимой и ультрафиолетовой областях, а также стандартных стекол, содержащих дидим (смесь празеодима и неодима), и стекол, содержащих гольмий.

Проверка шкалы оптической плотности. Для проверки шкалы оптической плотности используют стандартные неорганические стеклянные фильтры или раствор калия дихромата при длинах волн, указанных в табл. 2, где для каждой длины волны приведено точное значение удельного показателя поглощения и допустимые пределы.

Раствор калия дихромата для проверки шкалы оптической плотности при 235, 257, 313 и 350 нм готовят следующим образом: от 57,0 до 63,0 мг (точная навеска) калия дихромата, предварительно высушенного до постоянной массы при температуре 130 °С, растворяют в 0,005 М растворе серной кислоты и доводят объем раствора тем же растворителем до 1000 мл. Для проверки оптической плотности при 430 нм, растворяют 57,0-63,0 мг (точная навеска) калия дихромата в 0,005 М растворе серной кислоты и доводят объём раствора тем же растворителем до метки.

Таблица 2. Удельный показатель поглощения стандартов при различных длинах волн

Предельный уровень рассеянного света. Рассеянный свет может быть обнаружен при данной длине волны с использованием соответствующих фильтров или растворов: например, оптическая плотность раствора 12 г/л калия хлорида в кювете с толщиной слоя 1 см резко увеличивается между 220 и 200 нм и должна быть больше 2 при 198 нм при использовании воды в качестве раствора сравнения.

Разрешающая способность (для качественного анализа). Если есть указание в фармакопейной статье, определяют разрешающую способность спектрофотометра следующим образом. Записывают спектр 0,02 % (об/об) раствора толуола в гексане. Минимально допустимое значение отношения оптической плотности в максимуме поглощения при 269 нм к оптической плотности в минимуме поглощения при 266 нм указывают в фармакопейной статье.

Ширина спектральной щели (для количественного анализа). В случае использования спектрофотометра с изменяемой шириной спектральной щели при выбранной длине волны возможны погрешности, связанные с шириной этой щели. Для их исключения ширина щели должна быть малой по сравнению с полушириной полосы поглощения (шириной на половине оптической плотности) и в то же время должна быть максимально велика для получения высокого значения интенсивности падающего монохроматического излучения (I₀). Таким образом, ширина щели должна быть такой, чтобы дальнейшее ее уменьшение не изменяло величину измеряемой оптической плотности.

Кюветы. Допустимые отклонения в толщине слоя используемых кювет должны быть не более ±0,005 см. Кюветы, предназначенные для испытуемого раствора и раствора сравнения, должны иметь одинаковое пропускание (или оптическую плотность) при заполнении одним и тем же растворителем. В противном случае это различие следует учитывать.

Требования к растворителям. Для определений, производимых в ультрафиолетовой и видимой областях, образец анализируемого вещества растворяют в соответствующем растворителе, который должен быть оптически прозрачным в используемой области длин волн. Для этих областей длин волн пригодны многие растворители, в том числе вода, спирты, хлороформ, низшие углеводороды, эфиры и разбавленные растворы сильных кислот и щелочей.

Идентификация

Абсорбционную спектрофотометрию в ультрафиолетовой и видимой областях спектра применяют для определения подлинности лекарственных средств путем:

Возможны и другие варианты применения, оговоренные в фармакопейных статьях.

Количественное определение

Определение концентрации веществ спектрофотометрическим методом основано на использовании закона Бугера-Ламберта-Бера:

В ряде случаев, даже при использовании монохроматического излучения могут наблюдаться отклонения от закона Бугера-Ламберта-Бера, обусловленные процессами диссоциации, ассоциации и комплексообразования. Поэтому предварительно следует проверить линейность зависимости оптической плотности раствора от концентрации в аналитической области. При наличии отклонений от линейной зависимости следует пользоваться не формулой (3), а экспериментально найденной зависимостью.

Обычно определение концентрации спектрофотометрическим методом проводят с использованием стандартного образца. Расчет концентрации основан на использовании уравнения:

где:

С и С₀ – концентрации испытуемого раствора и раствора стандартного образца, соответственно;

А и А₀ – оптические плотности испытуемого раствора и раствора стандартного образца, соответственно.

Концентрации испытуемого и стандартного раствора должны быть близки.

Вначале измеряют оптическую плотность раствора стандартного образца, приготовленного, как указано в фармакопейной статье, затем проводят измерение оптической плотности испытуемого раствора. Второе измерение проводят сразу после первого, с использованием той же кюветы, в тех же экспериментальных условиях.

Метод с использованием стандартного образца является более точным и надежным. Возможность применения значения удельного показателя поглощения в каждом конкретном случае следует обосновывать. Обычно метод с использованием значения удельного показателя поглощения применим при допусках содержания анализируемого вещества не менее ±10 % от номинального содержания.

Многокомпонентный спектрофотометрический анализ

Многокомпонентный спектрофотометрический анализ (анализ смесей) применяют для одновременного количественного определения нескольких компонентов лекарственных средств, каждое из которых подчиняется закону Бугера-Ламберта-Бера.

Количественное определение в многокомпонентном спектрофотометрическом анализе основывается обычно на использовании уравнения:

где:

А_i – оптическая плотность испытуемого раствора при i-ой длине волны;

Е_ij – показатели поглощения (зависящие от способа выражения концентрации) j-го компонента образца при i-ой аналитической длине волны;

c_j – концентрация j-го компонента образца.

Соответствующие методики проведения анализа и расчетные формулы указываются в фармакопейных статьях.

Производная спектрофотометрия

В производной спектрофотометрии исходные спектры поглощения (нулевого порядка) преобразуются в спектры производных первого, второго и более высокого порядков.

Спектр первой производной представляет собой график зависимости градиента кривой поглощения (скорость изменения оптической плотности от длины волны, dA/dλ) от длины волны.

Спектр второй производной представляет собой график зависимости кривизны спектра поглощения (d 2 A/dλ 2 ) от длины волны. Вторая производная при любой длине волны связана с концентрацией следующим соотношением:

Производная спектрофотометрия может быть использована как для целей идентификации веществ, так и для их количественного определения в многокомпонентных смесях, а также в тех случаях, когда имеется фоновое поглощение, вызванное присутствием веществ, содержание которых не регламентируется.

Приборы

Используют спектрофотометры, отвечающие указанным выше требованиям и оснащенные аналоговым резистивно-емкостным дифференцирующим модулем или цифровым дифференциатором, или другими средствами получения производных спектров, в соответствии с инструкцией к прибору. Некоторые методы получения спектров второй производной приводят к смещению длин волн относительно исходного спектра, что следует учитывать там, где это необходимо.

Разрешающая способность

Если указано в фармакопейных статьях, записывают спектр второй производной для раствора 0,2 г/л толуола в метаноле, используя метанол в качестве раствора сравнения. На спектре должен присутствовать небольшой отрицательный экстремум, расположенный между двумя большими отрицательными экстремумами при 261 нм и 268 нм, в соответствии с рис. 1. Если нет других указаний в фармакопейных статьях, отношение А/B должно быть не менее 0,2.

Методика

Процедура анализа аналогична применяемой в обычной спектрофотометрии, но вместо оптических плотностей используют производные. Готовят раствор испытуемого образца, настраивают прибор в соответствии с инструкцией производителя и рассчитывают количество определяемого вещества, как указано в фармакопейной статье.

Рисунок 1. Спектр второй производной раствора толуола (0,2 г/л) в метаноле

Источник

Показатель поглощения

Показа́тель поглоще́ния — величина, обратная расстоянию, на котором поток монохроматического излучения, образующего параллельный пучок, уменьшается в результате поглощения в среде в некоторое заранее оговоренное число раз. В принципиальном плане степень ослабления потока излучения в данном определении можно выбирать любой, однако в научно-технической, справочной и нормативной литературе и в целом на практике используются два значения степени ослабления: одно, равное 10, и другое — числу е.

Содержание

Десятичный показатель поглощения

Если в определении показателя поглощения степень ослабления выбрана равной 10, то получающийся в результате показатель поглощения [1] называют десятичным. В этом случае расчет производится по формуле:

где — поток излучения на входе в среду, — поток излучения после прохождения им в поглощающей среде расстояния .

Соответственно закон Бугера-Ламберта-Бера в таком случае принимает вид:

В дифференциальной форме его можно записать так:

Здесь — изменение потока излучения, после прохождения им слоя среды с малой толщиной . Поскольку исходно предполагается, что ослабление излучения происходит только за счет поглощения, то уменьшение потока излучения одновременно представляет собой мощность, получаемую средой.

Десятичный показатель поглощения удобно использовать при выполнении оптотехнических расчетов, в частности, для определения коэффициентов пропускания оптических систем.

Натуральный показатель поглощения

Натуральный и десятичный показатели поглощения связаны друг с другом соотношением или приближенно . С участием натурального показателя поглощения закон Бугера-Ламберта-Бера принимает вид:

Его вид в дифференциальной форме таков:

Всю энергию пучка, теряемую за счет поглощения, получает среда. Поэтому для получаемой средой мощности справедливо:

откуда для получается:

Из последнего равенства следует важное свойство натурального показателя поглощения, которое можно воспринимать и как его альтернативное определение: натуральный показатель поглощения равен относительному значению мощности, поглощаемой слоем вещества малой единичной толщины при падении на него излучения.

Уравнения с участием натурального показателя поглощения имеют более компактный вид, чем в случае использования десятичного показателя поглощения, и не содержат имеющего искусственное происхождение множителя ln(10). Поэтому в научных исследованиях фундаментального характера, в особенности, касающихся взаимодействия излучения с веществом, преимущественно используется натуральный показатель поглощения.

Единицы измерения

После создания оптических материалов с экстремально низким поглощением и последовавшего вслед за этим развитием волоконной оптики в качестве единицы измерения показателя поглощения стали использовать дБ/км (dB/km). В этом случае расчет значений показателя поглощения производится по формуле:

где выражается в км.

Об особенностях терминологии

Наличие близких по звучанию терминов приводит к широко распространенным неточностям и ошибкам в их употреблении и возникающим вследствие этого недоразумениям. Наиболее часто происходит смешение понятий в таких парах различных по смыслу терминов:

Ситуация усугубляется различиями в терминологии, используемой в русско- и англоязычной литературе. В частности, недоразумения происходят из-за того, что в русском языке эквивалентом для «Attenuation coefficient» является не созвучный ему «Коэффициент ослабления», а «Показатель ослабления». Аналогично, эквивалентом английского «Absorption coefficient» является не коэффициент поглощения, а термин «Показатель поглощения».

Примечания

Литература

ГОСТ 26148—84. Фотометрия. Термины и определения. — М: Издательство стандартов, 1984. — 24 с.

ГОСТ 7601—78. Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин. — М: Издательство стандартов, 1999. — С. 7.

Физический энциклопедический словарь. — М: Советская энциклопедия, 1984. — С. 555.

Физическая энциклопедия. — М: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 661. — ISBN 5-85270-034-7

Бесцветное оптическое стекло СССР. Каталог. Под ред. Петровского Г. Т. — М: Дом оптики, 1990. — 131 с. — 3000 экз.

Полезное

Смотреть что такое «Показатель поглощения» в других словарях:

показатель поглощения — (a) [ГОСТ 7601 78] [ГОСТ 26148 84] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины фотометрические параметры и характеристики веществ, сред и тел EN linear absorption coefficient DE Absorptioniskoeffizient FR coefficient d… … Справочник технического переводчика

показатель поглощения — sugerties rodiklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. absorption index vok. Absorptionsindex, m rus. показатель поглощения, m pranc. indice d’absorption, m … Fizikos terminų žodynas

показатель поглощения — rus показатель (м) поглощения eng absorptance, absorption factor, absorptivity fra facteur (m) d absorption, absorptivité (f) deu Absorptionsgrad (m) spa absortancia (f), factor (m) de absorción, absortividad (f) … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

показатель поглощения — Величина, обратная длине пути, на котором интенсивность потока излучения уменьшается в е раз. Примечание. Термин применяется только для линейных сред … Политехнический терминологический толковый словарь

натуральный показатель поглощения — (a’) Величина, обратная расстоянию, на котором поток излучения, образующего параллельный пучок, ослабляется в раз (основание натуральных логарифмов) в результате поглощения в среде. Примечание Натуральный показатель поглощения a’ и… … Справочник технического переводчика

молярный показатель поглощения — (ε[k]) Отношение показателя поглощения исследуемого вещества к его молярной концентрации. [ГОСТ 7601 78] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Обобщающие термины оптические параметры и характеристики веществ и тел EN molar… … Справочник технического переводчика

удельный показатель поглощения — Отношение разности показателей поглощения раствора и растворителя к концентрации растворенного вещества. Примечание При пользовании аналогичными величинами, основанными на ослаблении излучения в е раз, к соответствующему термину добавляется… … Справочник технического переводчика

Показатель ослабления — Размерность L−1 Единицы измерения СИ м−1 СГС см … Википедия

ПОГЛОЩЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТ — отношение потока излучения, поглощённого данным телом, к потоку излучения, упавшему на это тело. В случае, если падающий поток имеет широкий спектр, указанное отношение характеризует т. н. интегральный П. к.; если же диапазон частот падающего… … Физическая энциклопедия

Источник