جذبایی فرابنفش و فلئورسانس

زمان مورد نیاز برای مطالعه: 4 دقیقه

جذبایی فرابنفش و فلئورسانس

برخی از ترکیبات آلی آب و فاضلاب، همچون لیگنین، تانن، مواد گیاخاکی و ترکیبات آروماتیک، پرتو فرابنفش (UV) را جذب می­ کنند. در نتیجه، اندازه گیری میزان جذبایی UV هر نمونه آب، می­ تواند شاخصی برای تعیین میزان حضور مواد آلی طبیعی و ترکیبات آروماتیک در آن باشد. در این آزمایش، طول موج­ هایی که جذب آنها اندازه گیری می ­شود در محدوده 200 تا nm400 هستند، ولی متدوال ترین آن nm 245 است. معمولا مقدار جذبایی UV (بر حسب cm-1)، همراه با pH آب و طول موج تابیده شده گزارش می ­شود.

در هر نمونه آب، بین جذبایی UV و کربن آلی محلول (DOC) همبستگی وجود دارد که با توجه به این همبستگی، پارامتر جذبایی فرابنفش ویژه (SUVA) تعریف می­ شود. طبق تعریف، SUAV مساوی نسبت جذبایی UV به غلظت DOC است. آزمایش SUVA برای تفکیک بین آب­ های مختلف، ارزیابی پتانسیل تشکیل تری هالومتان­ ها و تعیین بخش آبگریزی مواد آلی طبیعی به کار می ­رود.

بعضی از مولکول­ های آلی، انرژی UV را جذب کرده و سپس برای برگشت به حالت عادی، طول موج­ های بلند تر با انرژی کمتر آزاد می­ کنند که این پدیده به فلئورسانس موسوم است. فلئورسانس، همانند جذبایی UV، می ­تواند شاخصی برای تعیین میزان حضور مواد آلی خاص در محلول باشد. بنابراین، تغییر در فلئورسانس هر منبع آب خاص، نشانگر تغییر در غلظت برخی از گونه­ های آلی آن است. به بیان دیگر، فلئورسانس روش حساس تری نسبت به جذبایی UV است؛ زیرا جذبایی UV نشانگر حضور کپه ­ای مولکول­ های آلی است؛ لیکن فلورسانس مشخص ه­ای از مولکلول­ های آلی خاص است.

 

جذبایی و تراگسیلندگی

بخشی از نور تابشی به سطح منابع آب، در آن نفوذ می کند و بخش دیگر بازتاب می شود. میزان بازتاب نور به میزان تلاطم در سطح آب و زاویه تابش بستگی دارد. هر چه نور به سطح آرام تر و با زاویۀ قائم تر تابیده شود، نفوذ آن در آب افزایش می یابد. آب های طبیعی هرگز خالص نبوده و دارای موادی هستند که روی نفوذ نور تأثیر می گذارند. در واقع رنگ آب، ناشی از آن بخش از طول موج های تابشی است که نشده اند. مواد محلول باعث رنگ حقیقی و مواد معلق (true color) و مواد معلق، به علت تداخل با نور نفوذی، باعث رنگ ظاهری (apparent color) آب می شوند. در آب خالص، تقریباً 50 درصد شدت نور تابشی، در یک متر اول عبور، به حرارت تبدیل شده و با نفوذ بیشتر، سرانجام خاموش می شود. طول موج های بزرگ تر (قرمز و نارنجی) و طول موج های کوتاه تر (بنفش و فرابنفش (ultraviolet (UV)) سریع تر از پرتوهای با طول موج میانی (آبی، سبز و زرد) خاموش می شوند.

قانون بیر-لامبرت (Beer-lambert law)، ارتباط بین میزان جذب نور توسط محلول را با غلظت مولکول های جاذب و طول مسیری که نور در محلول طی می کند، نشان می دهد، به طوری که

 

که در آن، A(λ) جذبایی (absorbance) محلول (بی بُعد)، به ترتیب، شدت نور عبور کرده از محلول و از شاهد (معمولاً آب مقطر)، λ طول موج نور تابشی، a(λ) ضریب جذبندگی (absorptivity coefficient)، C غلظت ماده جاذب نور و l طول مسیر عبور نور در محلول است. وقتی که لظت برحسب مولاریته بیان شود، معادله بالا به صورت زیر گزارش می شود:

 

که در آن، (λ) εضریب جذبندگی مولی است. جذبایی محلول به ازای واحد طول مسیر عبور نور، (λ) βبا بُعد {T-1}، برابر است با (λ) ε =A(λ)/l= (λ) β. جذبایی، توسط اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود که در آن، معمولاً طول مسیر عبور نور 1 cm است (شکل 1). برای طول مسیر عبور نور 1 cm، یکای (λ) β برحسب cm-1 است؛ به همین دلیل، گاهی جذبایی را با یکای cm-1 گزارش می کنند، که در واقع یکای (λ) βاست.

 

شکل 1- شماتیکی از اسپکتروفوتومتر برای اندازه گیری جذبایی و کدورت آب

 

جذبایی آب، نوعاً در طول موج 254 nm  اندازه گیری می شود. مقادیر نوعی جذبایی آب های مختلف در  λ = 254 nm عبارت اند از: آب های طبیعی از 0/025 تا 0/125، آب تصفیه شده با صافی دانه ای از 0/05 تا 0/08، آب تصفیه شده با ریزصافش از  0/025 تا 0/040 و آب تصفیه شده با اسمز معکوس (RO) از 0/025 تا 0/10. مقادیر نوعی جذبایی پساب های مختلف در λ = 254 nm عبارت اند از: پساب اولیه از 0/5 تا 0/8، پساب ثانویه از 0/3 تا 0/5، پساب نیتروژن زدایی شده از 0/25 تا 0/45، پساب ثانویۀ صاف شده از 0/02 تا 0/40، پساب تصفیه شده با ریزصافی از 0/15 تا 0/3 و پساب تصفیه شده با اسمز معکوس از 0/05 تا 0/2. به طور کلی، هر چه جذبایی آب کمتر باشد، عمق نفوذ نور در آب بیشتر است.

تراگسیلندگی (transmittance) هر محلول (τ) به صورت زیر تعریف می شود:

 

بنابراین، تراگسیلندگی در هر طول موج خاص را می توان با اندازه گیری جذبایی از معادله زیر به دست آورد:

 

درصد تراگسیلندگی عبارت است از:

 

 

 

مقادیر حدی A(λ) و τ عبارت اند از: A(λ) = 0 و  τ = 1 برای محلول کاملاً صاف و   ∞→ A(λ)و  τ = 0 برای محلول کاملاً کدر.

ناخالصی های اصلی آب که روی درصد تراگسیلندگی آن تأثیر می گذارند، شامل برخی ترکیبات معدنی (مثل مس و آهن)، برخی ترکیبات آلی (مثل رَزانه ها (dye, dyestuff)، مواد گیاخاکی (humic substances (HS))، و ترکیبات آروماتیک (aromatic compound) مانند بنزن (benzene (C6H6)) و تولوئن (toluene (C7H8))) و ذرات کلوئیدی کوچک (با اندازۀ کمتر از 0/45 میکرومتر) هستند. اگر نمونه های آب، حاوی ذرات بزرگ تر از 0/45 میکرومتر باشند، باید قبل از اندازه گیری تراگسیلندگی، از صافی عبور داده شوند. از بین ترکیبات معدنی که روی تراگسیلندگی تأثیر می گذراند، آهن از نظر جذب نور UV، بیشترین اهمیت را دارد. کاهش تراگسیلندگی که در مواقع سیلابی در منابع آب سطحی مشاهده می شود، عمدتاً مربوط به حضور مواد گیاخاکی و ذرات معلق در جریان های سیلابی است.

 

مقالات پیشنهادی

باکتری های تجزیه کننده فاضلاب

باکتری های تجزیه کننده فاضلاب باکتری های تجزیه کننده فاضلاب اگر در شرایط مناسب محیطی (تنظیم بودن PH و مقدار اکسیژن محلول کافی و … )در تماس با فاضلاب قرار گیرند،اساس تصفیه فاضلاب به روش زیستی را تشکیل می  دهند. آلودگی فاضلاب شهری بیشتر به دلیل وجود بار  آلی است که این مواد خود منبع […]

ترکیبات آلی نیتروژن دار

ترکیبات آلی نیتروژن دار از نظر شیمی تجزیه، نیتروژن آلی به نیتروژن مقید در مواد آلی با حالت اکسایش 3- گفته می شود؛ به طوری که بتوان آن را با روش کِلدال اندازه گیری کرد. در روش کِلدال، نیتروژن تمام ترکیبات آلی نیتروژن دار اندازه گیری نمی شود؛ بلکه نیتروژن مواد آلی طبیعی همچون پروتئین […]

حد مجاز فسفات در آب آشامیدنی

حد مجاز فسفات در آب آشامیدنی حد مجاز فسفات در آب آشامیدنی مقدار کمتر از 0.03 میلیگرم بر لیتر بر اساس استاندارد سازمان حفاطت محیط زیست آمریکا(EPA) می باشد.  فسفر به شکل ارتو فسفات، وفسفات آندانسه (پيرو ، متا وارتو ) و فسفات با باندهاي آلي طبقه بندي شده است و ندرتا به مقدار زياد در آبهای طبيعی […]

کلر باقیمانده آب

کلر باقیمانده آب: اثرات کلرزني : کلريناسيون منابع آب و شبكه‌هاي آبرساني اولا سبب از بين بردن يا غير فعال کردن ميكرو ارگانيسم‌هاي بيماريزا مي‌شوند، ثانيا در تصفيه آب آشاميدني بعلت ترکيب کلر باقیمانده آب با آمونياك، آهن ، منگنز ،سولفور سبب بهبود آفيت آب مي‌شود. کلر زني ممكن است بعلت ترکيب با فنل‌ها و […]

فسفر در آب

فسفر در آب فسفر (P)، یک عنصر نافلز چند ظرفیتی، جزء گروه 15 جدول تناوبی، با عدد اتمی 15 و جرم مولی g/mol 30/974 است. فسفر به دلیل واکنش پذیری شدید با هوا و نیز با بسیاری از مواد اکسیژن دار، در طبیعت به صورت آزاد یافت نمی شود؛ ولی در بسیاری از کانی ها، […]

اندازه گیري فلز آرسنیک

اندازه گیري فلز آرسنیک : برای اندازه گیري فلز آرسنیک ، به روش دي اتیل دي تیوکاربامات نقره با دستگاه HACH برند DR5000 که در محدود قابل اندازخ گیری دستگاه ۰تا۲ PPM  می باشد.  این روش براي آب ، فاضلاب و آب دریا ، نیازبه تقطیردارد؛سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا این روش را براي آنالیز آب […]

دستگاه جذب اتمی

دستگاه جذب اتمی : به علت اختلاف بين مدلها و ساخت دستگاه جذب اتمی توسط کارخانجات سازنده آموزش يك روش فرموله شده قابل قبول برای طرز کار با هر وسيله امکان پذير نمی باشد. ولی بطور کلی روش کار به ترتيب زير می باشد : لامپ کاتدی فلزی را که می خواهيد اندازه گيری کنيد ، […]

کریپتوسپوریدیوم در آب

کریپتوسپوریدیوم در آب یک نوع تک یاخته به نام کریپتوسپوریدیوم در آب توسط تیزر Tyzzer شناخته شده است که این موجود به شش گونه کریپتوسپوریدیوم و میزبان های شان تقسیم می شوند. ثابت شده که گونه هاى کریپتوسپوریدیوم که جز عوامل بیماری زا آب هستند که انگل حیوانات هستند مى توانند در انسان نیز ایجاد عفونت کنند. ائوسیستها که به […]

شاخص لانژلیه

شاخص لانژلیه : به منظور تعیین کیفیت آب از نظر پایداري، شاخصهاي مختلفی پیشنهاد شده اند که مهمترین آنها، شاخص لانژلیه ، رایزنر و پوکوریوس میباشند. بر اساس شاخص لانژلیه اگر مقدار شاخص منفی باشد، آب خورنده تلقی میشود و مقادیر مثبت مبین خاصیت رسوبگذاري بوده و چنانچه برابر صفر باشد پایدار محسوب میشود. فرمول […]

آزمایشگاه آب صنعتی

آزمایشگاه آب صنعتی شرکت دانش بنیان آبرام دارای آزمایشگاه آب صنعتی است که انواع آب های صنعتی در این آزمایشگاه آنالیز می شود. در آزمایشگاه آب صنعتی شرکت دانش بنیان آبرام نمونه های آب صنعتی از شنبه تا چهارشنبه پذیرش می شود. زمان اعلام نتایج آزمایش آب صنعتی در این شرکت 5 روز کاری طول […]

نظرات کاربران

ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • مجموع دیدگاهها: 0
  • در انتظار بررسی: 0
  • انتشار یافته: 0

نظرات بسته شده است.

سوالی دارید؟ منتظر تماس شما هستیم

برای دریافت مشاورۀ رایگان، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید