Nedestruktivna ekspresna metoda za određivanje omjera komponenti nečistoća u dvokomponentnim kristalima

U ovom radu predlaže se nedestruktivna ekspresna metoda za određivanje omjera komponenti nečistoća u dvokomponentnim kristalima. Metoda se primjenjuje na dvokomponentne kristale, gdje je jedna komponenta prozirna, a druga daje boju. Problem je riješen na primjeru dvije komponente aluminij-kalijev alum (APA) i krom-kalijev alum (CPA).

U prvoj fazi istraživanja za uzgoj kristala korištena je metoda koncentriranja konvekcijom vodenih prezasićenih otopina. Sadrže mješavine APA i HPA, uzete u različitim omjerima (24 g stipse na 100 g vode u omjeru komponenti x/(24-x, gdje je x masa HPA) uzgojenog eksperimentalnog skupa monokristala iz 52 uzorka.

Za određivanje boje kristala iz digitalne fotografije stvorena je posebna eksperimentalna postavka koja je osiguravala ujednačeno osvjetljenje i iste uvjete snimanja za sve objekte. Koristeći dobivene fotografije, određena je boja svakog kristala kao točka s koordinatama (R, G, B) u RGB prostoru boja (CS) te je konstruiran 3D graf čija se priroda pokazala vrlo kaotičnom. Analitička ovisnost nije se mogla dobiti ni za jednu komponentu boje. Odlučeno je preći u drugi CS CIELab. Koordinate svakog kristala pretvorene su iz RGB u Lab CS i konstruiran je 3D graf. Odmah je uočena tendencija smanjenja koordinate linearne perspektive L. Prilikom crtanja ovisnosti sve tri komponente boje L, a, b o koncentraciji, uočena je izražena sigmoidna priroda ovisnosti o svjetlini kristala o koncentraciji HPA L (C). Stoga je odabrana približna logistička funkcija. Koeficijent determinacije R2=0,96, dakle, ova funkcija prilično dobro opisuje eksperimentalne rezultate.

Dakle, u studiji:

1. Dobiveni uzorci dvostrukog aluma, koji se sastoje od aluminij-kalijevog (KAl(SO4)2·12H2O) i krom-kalijevog (KCr(SO4)2·12H2O) aluma, pomiješani u različitim omjerima. Boja kristala se mijenjala s promjenom koncentracije krom-kalijevog aluma.
2. Razvijena je eksperimentalna postavka za određivanje boje kristala te su istražene ovisnosti boje kristala o koncentraciji KCr(SO4)2·12H2O u različitim CP.
3. Pokazano je da se koncentracija može jednoznačno odrediti iz komponente lakoće L Lab CS.
4. Konstruira se analitička ovisnost C (L) koja s koeficijentom determinacije jednakim R2 = 0,96 opisuje ovisnost svjetlosti o koncentraciji.
5. Ovaj pristup se može koristiti za određivanje koncentracija drugih dvokomponentnih kristala. Da bismo to učinili, moramo dobiti novu analitičku ovisnost C (L).