Актинометров являются инструментами , используемыми для измерения нагрева мощности от излучения . Они используются в метеорологии для измерения солнечной радиации в виде пиранометров , пиргелиометров и сетевых радиометров .
Актинометр - это химическая система или физическое устройство, которое определяет количество фотонов в пучке целиком или в единицу времени. Это название обычно применяется к устройствам, используемым в ультрафиолетовом и видимом диапазонах длин волн. Например, растворы оксалата железа (III) можно использовать в качестве химического актинометра, в то время как болометры , термобатареи и фотодиоды - это физические устройства, дающие показания, которые можно соотнести с количеством обнаруженных фотонов.
История [ править ]
Актинометр был изобретен Джоном Гершелем в 1825 году; он ввел термин « актинометр» , первое из множества применений приставки « актин» для обозначения научных инструментов, эффектов и процессов. [1]
Актинограф является соответствующим устройством для оценки актинических мощностей освещения для фотосъемки.
Химическая актинометрия [ править ]
Химическая актинометрия включает измерение лучистого потока через выход химической реакции. Для этого требуется химикат с известным квантовым выходом и легко анализируемыми продуктами реакции.
Выбор актинометра [ править ]
Обычно используется ферриоксалат калия , поскольку он прост в использовании и чувствителен в широком диапазоне соответствующих длин волн (от 254 нм до 500 нм). Другие актинометры включают лейкоцианиды малахитового зеленого , оксалат ванадия (V) – железа (III) и монохлоруксусную кислоту , однако все они подвергаются темным реакциям, то есть реагируют в отсутствие света. Это нежелательно, так как придется это исправить. Органические актинометры, такие как бутирофенон или пиперилен , анализируются с помощью газовой хроматографии. Другие актинометры более специфичны с точки зрения диапазона длин волн, в котором были определены квантовые выходы. Соль Рейнеке K [Cr (NH 3 ) 2(NCS) 4 ] реагирует в ближней УФ-области, хотя термически нестабилен. [2] [3] [4] Оксалат уранила использовался исторически, но он очень токсичен и сложен для анализа.
Недавние исследования фотолиза нитратов [5] [6] использовали 2-нитробензальдегид и бензойную кислоту в качестве поглотителя радикалов для гидроксильных радикалов, образующихся при фотолизе пероксида водорода и нитрата натрия . Однако первоначально они использовали ферриоксалатную актинометрию для калибровки квантовых выходов фотолиза перекиси водорода. Поглотители радикалов оказались жизнеспособным методом измерения производства гидроксильных радикалов.
Химическая актинометрия в видимом диапазоне [ править ]
Мезо-дифенилгелиантрен можно использовать для химической актинометрии в видимом диапазоне (400–700 нм). [7] Этот химикат измеряет в диапазоне 475–610 нм, но измерения в более широких спектральных диапазонах могут быть выполнены с этим химическим веществом, если известен спектр излучения источника света.
См. Также [ править ]
- Актинограф
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ Michels, John (25 апреля 1884 г.). «Заметки и новости» . Наука . 3 (64): 527. Bibcode : 1884Sci ..... 3..524. . DOI : 10.1126 / science.ns-3.64.524 .
- ^ Калверт, Джек G; Джеймс Н. Питтс (1966). Фотохимия . Нью-Йорк: Уайли и сыновья. ISBN 0-471-13091-5.
- Перейти ↑ Taylor, HA (1971). Аналитические методы, методы актинометрии в аналитической фотохимии и фотохимическом анализе . Нью-Йорк: Marcel Dekker Inc.
- ^ Rabek, JF (1982). Экспериментальные методы в фотохимии и фотофизике . Честер: Wiley and Sons. ISBN 0-471-90029-X.
- ^ Анастасио, Корт; МакГрегор КГ (2001). «Химия туманных вод в Центральной долине Калифорнии: 1. Фотообразование in situ гидроксильного радикала и синглетного молекулярного кислорода». Атмосферная среда . 35 (6): 1079–1089. Bibcode : 2001AtmEn..35.1079A . DOI : 10.1016 / S1352-2310 (00) 00281-8 .
- ^ Чу, L; Анастасио, К. (2003). «Квантовые выходы гидроксильных радикалов и диоксида азота при фотолизе нитрата на льду». Журнал физической химии . 107 (45): 9594–9602. Bibcode : 2003JPCA..107.9594C . DOI : 10.1021 / jp0349132 .
- ^ Брауэр HD; Schmidt R; Gauglitz G; Хубиг С. (1983). «Химическая актинометрия в видимом диапазоне (475-610 нм) мезо-дифенилглиантреном». Фотохимия и фотобиология . 37 (6): 595–598. DOI : 10.1111 / j.1751-1097.1983.tb04526.x .
