Практичне заняття. Тема роботи: «Знайомство з будовою і принципом роботи колориметра-нефелометра

Тема роботи: «Знайомство з будовою і принципом роботи колориметра-нефелометра Дюбоска»

Мета роботи: ознайомитись із загальним виглядом, технічними даними, призначенням, оптичною схемою і принципом роботи колориметра-нефелометра Дюбоска; навчитися визначати вміст речовин у досліджуваній пробі

Обладнання та матеріали:

1 колориметр-нефелометр Дюбоска

2 будь-які забарвлені розчини, що придатні для тренувальних замірів із використанням ноніусів

Вимоги щодо виконання практичної роботи: ознайомитися з теоретичним матеріалом теми за рекомендаційною літературою і даною інструкцією, виконати завдання та оформити звіт

Теоретичні основи

Найпростіший колориметр – це колориметр Дюбоска (рис. 1). Його принципова схема зображена на рис. 2.

Рис. 1. Колориметр Дюбоска Рис. 2. Принципова схема

колориметра Дюбоска

Колориметр - нефелометр призначений для зрівняльного візуального визначення кількості розчиненої або завислої в рідині речовини. Визначення кількості речовини здійснюється шляхом колориметрії або нефелонометрії, тобто шляхом зрівняння інтенсивності забарвлення двох розчинів або світлорозсіювання двох зависей, що містять одну і ту саму речовину. Концентрація досліджуваної речовини в одному із розчинів (стандартному) або в одному із зависей повинна бути відома.

Особливістю візуального аналізу є те, що він проводиться без виділення речовини з рідини.

Колориметр - нефелометр (рис.2) складається з двох головних частин: приладу і освітлювача.

Прилад складається з таких частин: стійки, оптичної голівки, двох повзунків з кремальєрами і двох відображувачів (дзеркал).

Світловий потік відображений дзеркалом (1) проходить через два однакових скляних циліндри (2). Циліндри можуть опускатись і підніматись за допомогою спеціального механізму. В один циліндр наливається стандартний розчин, у другий - досліджуваний. Всередині циліндрів по їх вісі розміщені занурювачі (3) - суцільні скляні стержні з хорошого оптичного скла, що закріплені нерухомо. В деяких системах колориметрів, навпаки, нерухомо закріплені циліндри, а занурювачі можуть рухатись вгору і вниз. Світловий потік проходить через шар розчину, налитий в циліндр (кювету), і через скляний стержень. Потім через призму (4) і лінзу (5) він попадає в окуляр (6). У полі зору окуляра спостерігається круг, що розділений на дві частини.

Якщо концентрація досліджуваного і стандартного розчинів однакові, то однакова інтенсивність забарвлення обох половин поля зору буде спостерігатись при однаковій висоті обох розчинів. Якщо ж, наприклад, стандартний розчин забарвлений більш інтенсивно, то однакове забарвлення обох половин зору окуляра стає при меншій товщині шару стандартного розчину. Для полегшення відліку зручніше встановити певну товщину шару досліджуваного розчину, яка дорівнює будь якому цілому числу. Обертаючи гвинт підйомного механізму, змінюють товщину шару стандартного розчину до тих пір, доки не зрівняється забарвлення обох половин поля зору окуляра.

Висоту шару рідини відраховують з точністю до 0,1 мм за спеціальними шкалами, що обладнані ноніусами. При відліках на шкалі до нульової поділки ноніуса шкали означають ціле число міліметрів, а число ноніуса, що співпадає з числом шкали, дає десяті частини міліметра. Наприклад, нуль ноніуса перейшов 42 поділки шкали і його сьома поділка співпала з будь - якою поділкою шкали (рис. 3), значить, висота стовпа розчину 42,7 мм.

Рис. 3. Ноніус

При колориметрії використовують кювети з прозорим дном (рис. 4). Відлік висоти (товщини шару розчину) проводять за шкалами, що позначені буквою „К”.

СПОСТЕРЕЖЕННЯ

ОСВІТЛЕННЯ

Рис. 4. Проходження світла через кювети при колориметрії

Для нефелонометрії використовують кювети з непрозорим дном і користуються освітлювачем. У цьому випадку прилад встановлюють на підставці освітлювача так, щоб світло лампочки падало прямо на нефелонометричні стаканчики (кювети). Стороннє світло в цьому випадку тільки заважає вимірюванню, так як воно може викликати одностороннє освітлення одного із стаканчиків.

При нефелонометрії визначення висоти просвіченого збоку шару, тобто відстань між верхнім краєм піддону і нижнім торцем циліндра (рис. 5) проводиться за двома вимірювальними шкалами, що позначені буквами „Н”, а також за ноніусами.

СПОСТЕРЕЖЕННЯ

ОСВІТЛЕННЯ

Рис. 5. Проходження світла через кювети при нефелометрії

При обчисленні концентрації невідомої речовини користуються рівністю

С₁h₁ = С₂h₂

Оскільки концентрація стандартного розчину С₁ завжди відома, шукана концентрація буде дорівнювати

С₂ = С₁ · h₁/ h₂

За цією формулою проводиться обчислення концентрацій забарвлених розчинів при колориметрії і суспензій та емульсій при нефелонометрії.

Деякі розчини не піддаються лінійній залежності між величиною поглинання світла і концентрацією речовини. У цьому випадку рекомендується проводить побудову градуювальних графіків.

Завдання до практичної роботи: вивчити будову, принцип роботи, застосування колориметра-нефелометра Дюбоска»

Дата добавления: 2015-07-08