Актинометр - Actinometer

Актинометр, разработанный Жюль Виоль и используется для оценки температуры поверхности Солнца.

Актинометры инструменты, используемые для измерения нагрева мощность из радиация. Они используются в метеорология измерять солнечная радиация так как пиранометры, пиргелиометры и сеточные радиометры.

Актинометр - это химическая система или физическое устройство, которое определяет количество фотонов в пучке целиком или в единицу времени. Это имя обычно применяется к устройствам, используемым в ультрафиолетовый и видимого диапазона длин волн. Например, решения оксалат железа (III) может использоваться как химический актинометр, а болометры, термобатареи, и фотодиоды являются физическими устройствами, дающими показания, которые можно соотнести с количеством обнаруженных фотонов.

История

Актинометр был изобретен Джон Гершель в 1825 г .; он ввел термин актинометр, первое из многих применений префикса актин для научных инструментов, эффектов и процессов.[1]

В актинограф является родственным устройством для оценки актинической мощности освещения для фотографии.

Химическая актинометрия

Химическая актинометрия предполагает измерение лучистый поток через выход химической реакции. Требуется химикат с известным квантовый выход и легко анализировать продукты реакции.

Выбор актинометра

Ферриоксалат калия широко используется, так как он прост в использовании и чувствителен к широкому диапазону 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 претерпевают реакции темноты, то есть реагируют в отсутствие света. Это нежелательно, так как придется исправлять. Органические актинометры, такие как бутирофенон или пиперилен анализируются методом газовой хроматографии. Другие актинометры более конкретны с точки зрения диапазона длин волн, в котором были определены квантовые выходы. Соль Рейнеке K [Cr (NH3)2(NCS)4] реагирует в ближнем УФ-диапазоне, хотя термически нестабилен.[2] [3][4] Оксалат уранила использовался исторически, но он очень токсичен и трудоемок для анализа.

Недавние исследования фотолиза нитратов[5][6]использовали 2-нитробензальдегид и бензойную кислоту в качестве радикальный мусорщик для гидроксильных радикалов, образующихся при фотолизе перекиси водорода и нитрат 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

Мезо-дифенилгелиантрен можно использовать для химической актинометрии в видимом диапазоне (400–700 нм).[7] Это химическое вещество измеряет в диапазоне 475–610 нм, но измерения в более широких спектральных диапазонах можно проводить с этим химическим веществом, если известен спектр излучения источника света.

использованная литература

  1. ^ Михельс, Джон (25 апреля 1884 г.). «Заметки и новости». Наука. 3 (64): 527. Bibcode:1884. Наука ..... 3..524.. Дои:10.1126 / science.ns-3.64.524.
  2. ^ Калверт, Джек Джи; Джеймс Н. Питтс (1966). Фотохимия. Нью-Йорк: Wiley and Sons. ISBN  0-471-13091-5.
  3. ^ Тейлор, Х.А. (1971). Аналитические методы методы актинометрии в аналитической фотохимии и фотохимическом анализе. Нью-Йорк: Marcel Dekker Inc.
  4. ^ Рабек, Дж. Ф. (1982). Экспериментальные методы в фотохимии и фотофизике. Честер: Wiley and Sons. ISBN  0-471-90029-X.
  5. ^ Анастасио, Корт; МакГрегор К.Г. (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. Дои:10.1016 / S1352-2310 (00) 00281-8.
  6. ^ Чу, L; Анастасио, К. (2003). «Квантовые выходы гидроксильных радикалов и диоксида азота при фотолизе нитрата на льду». Журнал физической химии A. 107 (45): 9594–9602. Bibcode:2003JPCA..107.9594C. Дои:10.1021 / jp0349132.
  7. ^ Brauer H-D; Schmidt R; Гауглиц G; Хубиг С. (1983). «Химическая актинометрия в видимой области спектра (475-610 нм) мезо-дифенилглиантреном». Фотохимия и фотобиология. 37 (6): 595–598. Дои:10.1111 / j.1751-1097.1983.tb04526.x.