Точность визуального тестового анализа в зависимости от способа построения цветовой шкалы
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
Ф)
Твердофазная спектрофотометрия является современным гибридным методом анализа, рационально сочетающим концентрирование и последующее прямое измерение светопоглощения сорбента после сорбции им определяемого элемента. Метод ТСФ привлекателен в связи с неограниченными возможностями сочетания органических реагентов и различных сорбентов неорганической или органической природы.
Твердофазная спектрофотометрия была предложена в 1976 году японскими химиками К. Йошимурой, Х. Ваки и С. Охаш, впервые обнаружившими прямую пропорциональную зависимость между концентрацией иона в исходном растворе и светопоглощением твердой фазы.
Немаловажное преимущество метода состоит в том, что отсутствует стадия элюирования аналита, которая является причиной снижения чувствительности определения вследствие разбавления полученного концентрата [22].
Известно использование метода ТСФ для разделения и определения V(IV) и V(V) [23], Co(II) [24,25], Hg(II) [26], Cu(II) [27], Pd(II) [28] и некоторых других.
.2.4 Цветометрия
.2.4.1 Основные положения цветометрии
Цветометрия - это наука о способах измерения цвета и его количественное выражение. Метод цветометрии, состоящий в раiете цветовых характеристик анализируемого объекта на основании имеющихся спектральных параметров, позволяет как различить спектрально близкие вещества, так и получить дополнительные сведения о них.
Существует два основных способа измерения цвета, которые отличаются методикой раiета [29]: по спектральному составу излучения или по числу отдельных цветов в смеси, которое дает определяемый цвет. В соответствии с этой классификацией, все цветоизмеряющие приборы и методики раiета координат цвета можно условно разделить в зависимости от измеряемой величины на два вида:
Координаты цвета расiитывают по известному спектральному составу анализируемого соединения (спектру поглощения, отражения и т.п.). Этот метод iитается наиболее точным.
На основании измеряемой обшей функции сложения цветов (нередко соответствует чувствительности фотоэлементов) сразу получают координаты цвета определяемого компонента.
В зависимости от принципа, лежащего в основе цветоизмеряющего прибора прогнозируют ошибку его измерений.
.2.4.2 Система RGB
Математическое описание цвета в цветометрии базируется на том, что любой цвет можно представить в виде смеси (суммы) определенных количеств трех линейно независимых цветов. В качестве основных цветов выбраны красный (R), зеленый (G) и синий (B), то есть три монохроматических излучения с длинами волн (?) 700, 546.1 и 453.8 нм соответственно [30].
График цветового охвата в данной системе приведен на рис.1. Тут точка S1 соответствует цвету, который находится в этом цветом пространстве, а S2 - цвету, который выходит за его пределы. Такое представление удобнее проиллюстрировать геометрически. Три основных цвета в ортогональной системе координат являются осями, а каждый цвет, заданный тремя цветовыми координатами, отображается вектором S:
S = RR + GG + ВB
где R, G, В- координаты красного,зеленого и синего цветов соответственно;, G, В -единичные ветора этих цветов, которые смешивают.
Соединив точки единичных основных цветов (R=1,G=1, В=1) друг с другом, получим треугольник, лежащий в единичной плоскости. Эта плоскость примечательна тем, что цветовые векторы, имеющие разную длину, но одинаковое направление, пересекают ее в одной и той же точке S, которая характеризует насыщенность цвета.
Рис. 1.4 Трехкоординатное цветовое пространство RGB
Чтобы установить положение точки S на единичной плоскости, вводят координаты цветности r, g, b, связанные с координатами цвета R, G, В таким образом [30]:
Из соотношений (1.10) следует, что r + g + b = 1, то есть для однозначного определения положения точки на единичной плоскости достаточно двух координат цветности.
Восприятие цвета человеком вычисляют по результатам экспериментов со смешением цветов [31]. В этих экспериментах нужно визуально сравнить чистые спектральные цвета одинаковой интенсивности (соответствующие монохроматическом свету с разными длинами волн) со смесями трех основных цветов, которые дает аналитический прибор. Для сопоставления чистый спектральный цвет и смесь трех цветов прибора располагают рядом на двух половинках фотометрического поля сравнения. После уравнивания измеряют количестве трех основных цветов и определяют их отношение к единичным количествам этих цветов. Полученные величины являются цветовыми координатами сравниваемого цвета в выбранной цветометрической системе координат. Описанная процедура не позволяет уравнять большинство чистых спектральных цветов со смесями трех основных цветов прибора. В таких случаях к сравниваемому цвету добавляют некоторое количество одного из основных цветов, то есть допускается отрицательное значение координаты цвета. По результатам нескольких наблюдателей вычисляют усредненные количестве трех основных цветов (удельные координаты цвета), смесь которых визуально не отличается от чистого спектрального цвета. Графические зависимости количеств основных цветов от длины волны представляют собой так называемые кривые добавления цветов. По этим кривым можно расiитать доли основных цветов, необходимых для получения смеси, которая визуально не отличается от излучения сложного спектрального состава. Для этого цвет сложного излучения представляют в виде суммы чистых спектральных цветов, соответствующи