Практичне заняття. Тема роботи: «Знайомство з будовою і принципом роботи колориметричних фотометрів:

Тема роботи: «Знайомство з будовою і принципом роботи колориметричних фотометрів: ФЕК-56-М, КФК-2»

Мета роботи: ознайомитись із загальним виглядом, технічними даними, призначенням, оптичними схемами і принципом роботи приладів: ФЕК – 56М; КФК – 2; навчитися визначати вміст речовин у досліджуваній пробі

Обладнання та матеріали:

1. приладиФЕК – 56М; КФК – 2;

2. схеми загальних виглядів фотоколориметрів;

3. схеми оптичних конструкцій приладів

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

Теоретичні основи

Колориметри фотоелектричні типу КФК, ФЕК – 56, ФЕК – 56 М призначені для вимірювання пропускання або оптичної густини розчинів і визначення концентрації речовин у розчині фотометричними методами. Прилади дозволяють також проводити відносні вимірювання інтенсивності розсіювання зважених речовин, емульсій і колоїдних розчинів у світлі, що проходить через них.

Вище вказані фотоколориметри мають загальну оптичну схему. Світловий потік від джерела світла, пройшовши через світлофільтр попадає на призму, яка ділить потік на два: правий і лівий. Потім паралельні потоки йдуть через кювети, діафрагми і попадають на фотоелементи, які підключені через підсилювач до мікроамперметра. В правий світловий потік вводять кювету з розчинником (або з розчином порівняння) або кювету з досліджуваним розчином. Діафрагма при обертанні зв’язаного з нею барабана змінює значення світлового потоку, що попадає на правий фотоелемент. Правий барабан є – вимірювальним, лівий – компенсуючим.

На відміну від приладу КФК попередня модель – ФЕК – 56М має одну ручку регулювання чутливості, а більш рання модель ФЕК – 56 – індикаторною лампою замість мікроамперметра. В послідуючому випадку можливі застосування виносного мікроамперметра замість індикаторної лампи.

Порядок роботи з приладами

1. Методика визначення концентрації речовини як у забарвлених, так і в каламутних розчинах однакова.

2. Роботу починати після 15 – 20 хв. включення.

3. При роботі з деякими світлофільтрами, світловий потік буває дуже сильним, що викликає нестабільність роботи приладу (коливання стрілки). Необхідно зменшити чутливість схеми, повертаючи ручку чутливості за годинниковою стрілкою, або, якщо нестабільність залишається високою, встановити в потік променів поглиначі, які додаються до приладу. Вони встановлюються в кюветному відділенні.

4. Вимірювання проводять при закритій кришці кюветного відділення. Спочатку встановлюють ’’електричний нуль’’ приладу, перекривши шторками світлові потоки і обертаючи ручку установки стрілки мікроамперметра. Потім шторку відкривають.

5. Ручкою переміщення світлофільтрів вводять відповідний світлофільтр.

6. Ручкою чутливості приладу встановлюють чутливість електросхеми (1 – 3 поділки мікроамперметра при розкриванні вимірювальної діафрагми відповідною ручкою на 1% пропускання).

7. У лівий світловий потік на весь час вимірювання встановлюють кювету з розчинником (’’холостим’’ розчином). Це розчин порівняння. В правий – досліджуваний розчин. Правим барабаном встановлюють відрахунок 100 по шкалі пропускання. Лівим барабаном встановлюють ’’0’’.

8. Ручкою переміщення кювет у правому потоці кювету з розчином заміняють на кювету з розчинником. При цому проходить зміщення стрілки установленої на ’’0’’. Обертанням правого вимірювального барабану досягають початкового нульового положення стрілки і проводять відлік пропускання (оптичної густини) досліджуваного розчину по шкалі правого барабану.

9. При вимірюванні концентрації речовини необхідно правильно підібрати світлофільтр. У випадку, коли спектр поглинання речовини невідомий, світлофільтр повинен бути підібраний такий, який дає найбільшу оптичну густину.

10. Вибір кювети визначається оптимальним діапазоном вимірювальних оптичних густин.

11. Визначення концентрації досліджуваних речовин ґрунтується на певних методиках, які включають в собі побудову калібрувальних кривих, розрахунків, тощо.

Колориметр фотоелектричний концентраційний КФК – 2 є однопроменевим приладом, але за принципом роботи схожий на КФК, ФЕК – 56, ФЕК – 56 М. За оптичною схемою світло від лампи проходить систему лінз, світлофільтр, кювету з розчином порівняння або з досліджуваним розчином і потім на пластинку, яка розділяє світловий потік на два пучки до двох фотоелементів, що заведені на мікроамперметр. Один з фотоелементів призначений для фіксації спектра в дуже низькій області.

Послідовність операцій визначення схожа на прилад КФК.

Рис. 1. Зовнішній вигляд ФЕК - 56М:

1 - мікроамперметр; 2 - кришка кюветного відділення; 3 - ручка шторки для перекривання світлових каналів; 4, 9 - ручка регулювання чутливості приладу; 5 - ручка переміщення кювет; 6 – ручка діафрагми; 7 - барабан зі шкалою Т(чорна) і А (червона);

8 - ручка компенсуючої діафрагми; 10 - ручка для встановлення стрілки мікроамперметра на "0”; 11 - ручка переміщення світлофільтрів

Рис. 2. Оптична схема фотоколориметрів ФЕК - 56, ФЕК - 56М:

1 - джерело світла; 2 - світлофільтр; 3 - призма; 4 - кювета з розчинником або розчином порівняння; 4 - кювета із досліджуваним розчином; 5 – розсувна діафрагма;

6 - компенсаційна діафрагма; 7 – фотоелементи

Рис. 3. Зовнішній вигляд КФК – 2:

1 - освітлювач; 2 - ручка введення кольорових світлофільтрів; 3 - кюветне відділення;

4 - ручка переміщення кювет; 5 - ручка (введення фотоприймачів у світловий потік) "Чувствительность"; 6 - ручка настройки приладу на 100 % пропускання;

7 -мікроамперметр

Рис. 4. Оптична схема КФК – 2:

1 - джерело світла; 2 - теплозахисний світлофільтр; 3 - нейтральний світлофільтр;

4 - кольоровий світлофільтр; 5 - кювета з досліджуваним розчином або розчином порівняння; 6 - пластинка, що ділить світловий потік на два потоки; 7 - фотодіод;

8 – фотоелемент

Завдання до практичної роботи:

1. Розглянути прилади (схему зовнішнього вигляду) ФЕК – 56М, (ФЕК, КФК) КФК – 2, вивчити призначення вузлів і ручок регуляторів.

2. Зобразити зовнішній вигляд фотоколориметра ФЕК – 56М, позначити основні вузли і ручки регулювання і накреслити оптичну схему приладу.

3. Зобразити зовнішній вигляд фотоколориметра КФК – 2, позначити основні вузли і ручки регулювання і накреслити оптичну схему приладу.

4. Знайти і вміти пояснювати: призначення основних вузлів і ручок регулювання приладів; порядок роботи з приладами; оптичні схеми фотоколориметрів; методику визначень; калібрувальні графіки визначень.

5. Занотувати та вивчити порядок роботи з приладами

Рекомендована література /2.1/

Дата добавления: 2015-07-08