Практичне заняття

Тема роботи: «Знайомство з будовою і принципом роботи спектрофотометрів»

Мета роботи: ознайомитись із загальним виглядом, технічними даними, призначенням, оптичними схемами і принципом роботи спектрофотометрів: СФ – 14; СФ – 26; СФ – 46

Обладнання та матеріали:

1. прилади: СФ – 14; СФ – 26; СФ – 46;

2. схеми загальних виглядів спектрофотометрів;

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

Однопроменеві спектрофотометри СФ – 16, СФ – 26 і СФ – 46 призначені для вимірювання пропускання і оптичної густини розчинів і твердих речовин в діапазоні 186 – 1100 нм.

В основі приладів, починаючи з СФ – 4 по СФ – 26, лежить загальна принципова оптична схема. Світло від джерела 1 потрапляє на дзеркальний конденсор 2, потім на плоске дзеркало 3. Дзеркало відхиляє промінь на 90 і направляє його в щілину 4 (автоколімарний монохроматор з 30 - ою призмою), що захищена пластинкою 5.

Потім світло потрапляє на диспергуючу призму 7, що розкладає його в спектр: диспергований потік направляється знову на об’єктив, який фокусує промені в щілину 8. Призма сполучена за допомогою спеціального механізму зі шкалою довжини хвиль. Повертаючи призму обертанням відповідної ручки на виході монохроматора, отримують монохроматичний потік світла заданої довжини хвилі, який, пройшовши щілину 8, кварцову лінзу 9, фільтр 10 поглинаючий розсіяне світло, еталон (або зразок) і захисну пластинку 12, потрапляє на фотоелемент 13.

Рис. 1. Зовнішній вигляд спектрофотометра СФ - 26

1 – монохроматор; 2 - шкала довжин хвиль; 3 - вимірювальний прилад; 4 - освітлювач і стабілізатор; 5 - кюветне відділення; 6 - ручка переміщення кювет; 7 - камера фотоприймача з підсилювачем; 8 - ручка перемикання фотоелементів; 9 - ручка чутливості; 10 - ручка установки

на „0^”; 11 - ручка шторки; 12 - ручка відкриття вхідної щілини; 12 - ручка „відлік”; 14 - ручка компенсації; 15 - ручка шкали довжин хвиль

Прилад СФ - 26 може комплектуватися приставкою ПДВ - 5, яка дозволяє знімати спектри дифузного відображення твердих зразків.

Рис. 2. Оптична схема однопроменевого спекторфотометра СФ-26

1- джерело світла; 2 - дзеркальний конденсор; 3 - дзеркало; 4 - вхідна щілина;

5, 12 - захисні пластинки; 6 - дзеркальний об'єктив; 7 - кварцова призма; 8 – вихідна щілина; 9 – кварцова лінза; 10 - фільтри; 11 - кювета з розчином; 12 – фотоелемент

Вимірювання пропускання (оптичної густини) досліджуваного об’єкта проводять відносно еталона, пропускання якого приймається за 100%, а оптична густина – дорівнює нулю.

Джерела і приймачі випромінювання СФ-46 ті самі, що і в приладі СФ - 26.

Рис. 3. Зовнішній вигляд спектрофотометра СФ - 46

1 - монохроматор; 2 - мікропроцесор; 3 - кюветне відділення; 4 - освітлювачі; 5 - камера з фотоприймачами і підсилювачами; 6 – ручка обертання дифракційної гратки;

7 - шкали довжин хвиль

Рис. 4. Блок - схема спектрофотометра СФ - 46

В спектрофотометрі забезпечені такі режими роботи: вимірювання пропускання Т, оптичної густини Д, концентрації С, швидкості зміни оптичної густини Д/ .

Принцип вимірювань – загальний для всіх однопроменевих спектрофотометрів.

Реєструючі двопроменеві спектрофотометри СФ - 10, СФ - 14, СФ - 18 призначені для вимірювання пропускання (оптичної густини) прозорих і каламутних середовищ і коефіцієнтів дифузного відображення твердих і порошкоподібних речовин у видимій області спектру. Спектрофотометри складаються із освітлювача, подвійного призмового монохроматора, фотометра поляризаційного типу, приймально - підсилюючої частини і записуючого механізму.

Рис. 5. Зовнішній вигляд спектрофотометра СФ - 14

1- освітлювач з кожухом; 2 - барабан з бланком для запису спектрів; 3 - перо;

4 - кюветна камера; 5 – плата, на якій змонтована кюветна камера; 6 - ручки регулювання положення екранів, що запобігають попаданню світла на фотоелемент;

7 – кювета для порошків, що вимірюються на відображення; 8 - інтегруюча куля;

9 - кишені; 10 – регулятор швидкості розгортання спектра

Рис. 6. Оптична схема спектрофотометра СФ-14:

1 – джерело світла; 2 – конденсор; 3 – вхідна щілина; 4 – об'єктив коліматора;

5 – диспергуюча призма, розкладаюча світло в спектр; 6 – об'єктив першого монохроматора; 7 – дзеркало; 8 – ніж; 9 – вихідна щілина; 10 – лінза;

11 – подвійнозаломлююча призма Рошона; 12 – діафрагма; 13 – призма Волластона;

14 – лінза: 15 – напівлінза; 16 – барабан переривника; 17 – призма, що відхиляє обидва потоки на 90°; 18 – інтегруюча куля; 19 – фотоелемент

Завдання до практичної роботи:

1. Розглянути прилади СФ -14, СФ-26 і СФ-46 (схеми зовнішніх виглядів), вивчити призначення вузлів і ручок регуляторів.

2. Схематично зобразити зовнішні вигляди спектрофотометраів СФ-14, СФ-46, позначити основні вузли і ручки регулювання, накреслити оптичні схеми приладу.

3. Зобразити зовнішній вигляд спектрофотометра СФ-26, позначити основні вузли і ручки регулювання, накреслити оптичну схему приладу.

4. Знати і вміти пояснювати: призначення основних вузлів і ручок регулювання приладів; порядок роботи з приладами; оптичні сфеми спектрофотометрів; складання калібрувальних графіків і методику визначень.

5. Занотувати та вивчити порядок роботи з приладами

Рекомендована література /2.3, 2.8/

Дата добавления: 2015-07-08