Антиадгезионные покрытия, применяемые в пищевой промышленности и их характеристики, страница 7

Для характеристики смачивающих свойств жидкости используют также относительную работу адгезии:

                                                           (16)

где z  ̶  характеристика смачивания жидкости.

1.5 Светопропускание оксидов металла. Оптическая плотность

Свет или оптическое излучение представляет собой волны электромагнитного поля. Световые волны являются плоскопоперечными, они распространяются перпендикулярно направлению электрического и магнитного полей [13].

Различают следующие спектральные области оптического излучения: инфракрасная ̶ от 750 до 2500 нм, видимая ̶ от 400 до 750 нм и ультрафиолетовая – от 2 до 400 нм [13].

Известно, что при пропускании света через слой вещества его интенсивность уменьшается. Уменьшение интенсивности является следствием взаимодействия световой волны с электронами вещества, в результате которого часть световой энергии передается электронам. Это явление называется поглощением света [13].

Взаимодействие света с веществом описывается рядом законов, основными из которых являются:

1.Закон Гротгуса-Дрейпера. Химически активным является излучение с такими длинами волн, которые поглощаются веществом [13].

2.Закон Вант -Гоффа. Количество химически модифицированного светом вещества прямо пропорционально количеству поглощенной веществом энергии света [13].

3.Закон Бугера -Ламберта-Бера (объединенный закон светопоглощения) для монохроматического света. Интенсивность света, прошедшего через слой вещества (I), и интенсивность света, падающего на него (I0), связаны соотношением:

                                         (17)

где e×λ  ̶ молярный коэффициент поглощения (экстинкции) при длине волны l, л/моль×см;

с – концентрация вещества, моль/л;

l – длина оптического пути или толщина слоя вещества, см.

Молярный коэффициент экстинкции характеризует способность молекул вещества поглощать свет определенной длины волны и определяется структурными особенностями молекул данного вещества [13].

Объединенный (основной) закон светопоглощения базируется на законе Бугера-Ламберта (первый закон светопоглощения), который определяет ослабление интенсивности светового потока в зависимости от толщины поглощающего слоя, и законе Бера (второй закон светопоглощения), описывающем зависимость светопоглощения от концентрации анализируемого раствора. Закон Бугера-Ламберта-Бера выполняется не всегда. Он выведен для достаточно разбавленных растворов при использовании монохроматического света [13].

Для характеристики поглощающей способности вещества используют такие величины, как оптическая плотность, светопропускание и светопоглощение [13].

Оптическая плотность (D) – это десятичный логарифм отношения интенсивности света, падающего на образец, к интенсивности света, выходящего из образца (I):

                                                       (18)

Оптическая плотность является безразмерной величиной [13].

Светопропускание (коэффициент пропускания) (t) – отношение интенсивности света, вышедшего из образца, к интенсивности света, падающего на него:

(18)

Значения t могут меняться от 0 (весь свет поглощается) до 1 (весь свет проходит). Величину t обычно выражают в процентах.

Иногда вместо t используют cветопоглощение (коэффициент поглощения) – величина, равная 1-t[13].

                                                    (19)

где Iп – интенсивность поглощенного света. Светопоглощение принято измерять в долях или в процентах [13].

Важнейшим следствием из закона Бугера-Ламберта-Бера является следующее положение: оптическая плотность прямо пропорциональна концентрации данного вещества:

                                                     (20)

Спектр поглощения – это зависимость молярного коэффициента поглощения eλ от длины волны l. Спектры поглощения веществ определяются разностью энергий между энергетическими уровнями молекул, составляющими вещество, а также вероятностями перехода между ними. Разность энергий определяет длину волны, на которой происходит поглощение света, вероятность перехода – коэффициент поглощения вещества. Для биологически важных молекул характерны широкие полосы поглощения, обусловленные электронными, колебательными и вращательными уровнями [13].