Кубелка
Cтраница 3
Пленки малярных или печатных красок, состоящих из суспензии частиц пигментов в маслах или масляных лаках, специально предназначены для обеспечения максимального рассеяния света. Обычно для пигментированных покрытии пользуются теорией Кубелки и Мунка12, рассмотренной ниже. [31]
Может показаться, что оптическая теория кроющей способности красочного слоя теряет справедливость, если пучок света утрачивает свою первоначальную направленность, встречая либо малую светорассеивающую частицу, либо большую частицу пигмента неправильной формы, однако это не так. Как будет показано ниже, теория Кубелки - Мунка позволяет глубже вникнуть в поведение светорассеивающих материалов. [32]
Несмотря на эти ограничения, уравнение (3.9) ценно из-за универсальности. Объясняется это тем, что в формуле Кубелки - Мунка содержится три параметра, которые привычны для технологов-красочников: Д, , - отражение слоя бесконечной толщины, Rb - отражение слоя на черной основе и RblRw - коэффициент контраста. Для расчета величин, выражаемых уравнением (3.9), используются таблицы показательной функции ех. [33]
Использование в качестве замещающих сред смачивающих жидкостей, например воды, спиртов с предварительной блокировкой поверхностных пор материалов пленками, не растворяющимися в этих средах и препятствующими их проникновению в глубь материала, находит широкое применение. Для блокировки поверхностных пор применяют парафин, который Кубелка [28] одним из первых использовал для определения рк активных углей. [34]
Однако это снова приводит нас к использованию метода Кубелки - Мунка при составлении цветовых смесей для практически важных светорассеивающих материалов. [35]
Несмотря на сходство названий, эти модели существенно различаются даже в части описания переноса излучения. Принципиальное отличие нестационарной осевой двухпотоковои модели переноса излучения от модели Кубелки и Мунка заключается прежде всего в том, что уравнения модели Кубелки и Мунка выводятся феноменологически, в то время как осевая модель переноса излучения на основании постулированных свойств СРС строго выводится непосредственно из уравнения переноса излучения. Далее, осевая модель нестационарна, описывает неоднородную среду и применяется к тонкому ( коллимированному) лучу импульсного источника излучения. [36]
Существенный недостаток количественных методов анализа тонкослойных хроматограмм, основанных на измерении пропускания света, был связан с нелинейной зависимостью сигнала оптического детектора от количества вещества в хроматографи-ческом пятне. Эта нелинейность обусловлена специфическим законом прохождения света в рассеивающей среде, описываемым уравнением Кубелки - Мунка, и неоднородностью пластины по толщине слоя адсорбента. Последнюю можно учесть, измеряя оптические свойства подложки непосредственно в хроматографиче-ском пятне. Использование двухволнового метода спектрофото-метрического детектирования, когда излучение одной волны К поглощается и веществом, и адсорбентом, а другой волны Я2 - только адсорбентом, позволяет выделить сигнал, связанный с поглощением излучения только анализируемым веществом. Дальнейшая обработка сигнала детектора в соответствии с уравнением Кубелки - Мунка позволяет линеаризовать зависимость оптического сигнала от количества вещества в ТСХ. Поглощение света адсорбентом может быть учтено также при спектрофото-метрическом сканировании пластины на просвет и отражение. Эти принципы реализованы в лучших современных зарубежных денситометрах - флуориметрах. [37]
Существенный недостаток количественных методов анализа тонкослойных хроматограмм, основанных на измерении пропускания света, был связан с нелинейной зависимостью сигнала оптического детектора от количества вещества в хроматографи-ческом пятне. Эта нелинейность обусловлена специфическим законом прохождения света в рассеивающей среде, описываемым уравнением Кубелки - Мунка, и неоднородностью пластины по толщине слоя адсорбента. Последнюю можно учесть, измеряя оптические свойства подложки непосредственно в хроматографиче-ском пятне. Использование двухволнового метода спектрофото-метрического детектирования, когда излучение одной волны К поглощается и веществом, и адсорбентом, а другой волны Ki - только адсорбентом, позволяет выделить сигнал, связанный с поглощением излучения только анализируемым веществом. Дальнейшая обработка сигнала детектора в соответствии с уравнением Кубелки - Мунка позволяет линеаризовать зависимость оптического сигнала от количества вещества в ТСХ. Поглощение света адсорбентом может быть учтено также при спектрофото-метрическом сканировании пластины на просвет и отражение. Эти принципы реализованы в лучших современных зарубежных денситометрах - флуориметрах. [38]
Справедливо, что предположение, лежащее в основе теории двух потоков Кубелки - Мунка, никогда полностью не выполняется для реальных покрытий, окрасок, бумаг или пластмасс в условиях, как их видит потребитель. Однако, несмотря на споры вокруг этого вопроса, погрешности прогнозирования цветового соответствия, выполненного на базе теории Кубелки - Мунка, часто весьма незначительны. Нужно ли в этом случае создавать более точные модели. Нужно ли использовать простую модель в качестве первого шага и заканчивать методом проб и ошибок. Абсолютная истина, как правило, слишком сложна, что снижает ее практическую значимость. Если истина труднодоступна, весьма вероятна неудача в ее достижении. Каждое предприятие должно найти компромисс между простотой и точностью. В частности, следует отвергнуть систему, которая при высокой стоимости всегда находит рецептуру для желаемого цвета, хотя и со столь малыми погрешностями, что их невозможно измерить. [39]
При его использовании необходимо прежде всего получить кривые отражения воспроизводимого стандарта красящих веществ ( которые могут быть либо красителями, либо пигментами) на соответствующих субстратах. Полученные коэффициенты отражения в 16 длинах волн видимого спектра преобразуются в / С / 5-величины с помощью соотношения Кубелки - Мунка. [41]
Однако на практике такой подход не мог бы обеспечить линейной зависимости сигнала от концентрации окрашенного производного, поскольку, по определению Кубелки, бумага не представляет идеальной среды. Она не является ни бесконечно толстой, ни идеально рассеивающей; микроскопическое исследование свидетельствует о неровной, интенсивно рассеивающей среде, заполненной промежутками и волокнами; последние имеют частично кристаллическую структуру и частично аморфную. Распределение окраски даже в интенсивно окрашенных зонах крайне неравномерное. В этих условиях конструирование обычных денситометров на основе закона Бера так же правомерно, как и что-либо другое, и обычно дает удовлетворительные соотношения между величиной сигнала прибора и интенсивностью окраски, даже если они нелинейны. [42]
Несмотря на сходство названий, эти модели существенно различаются даже в части описания переноса излучения. Принципиальное отличие нестационарной осевой двухпотоковои модели переноса излучения от модели Кубелки и Мунка заключается прежде всего в том, что уравнения модели Кубелки и Мунка выводятся феноменологически, в то время как осевая модель переноса излучения на основании постулированных свойств СРС строго выводится непосредственно из уравнения переноса излучения. Далее, осевая модель нестационарна, описывает неоднородную среду и применяется к тонкому ( коллимированному) лучу импульсного источника излучения. [43]
 |
Спектрофотометр для хроматограмм. [44] |
Для уменьшения помех со стороны внешних факторов на той же самой пластинке во время хромато-графического опыта наряду с образцом испытывается стандартное вещество. По показаниям степени отражения строят соответствующие калибровочные кривые, однако для получения графически прямой линии, проходящей через нуль, следует применять теорию Кубелки - Мунка. [45]
Страницы: 1 2 3 4