Фотометрический метод анализа
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
вета, зеркала и призмы для изменения направления светового пучка и другие детали, не имеющие принципиального значения. Сюда же относятся механизмы для поворота призм и решеток. В некоторых конструкциях они связаны с самопиiами для записи фототоков, благодаря чему в процессе измерения оптической плотности получают одновременно спектрофотометрическую кривую зависимости оптической плотности от длины волны.
Кюветы. Узел кювет наименее сложный по устройству. Кюветы должны быть изготовлены из материала, хорошо пропускающего лучи света, интенсивность которых измеряется. Для лучей видимой области спектра - это стекло, для ультрафиолетовых лучей - кварц. При работе с инфракрасными лучами применяют кюветы со стенками из оплавленного хлорида серебра, часто вместо растворов исследуемых веществ применяют таблетки из этих веществ с бромидом калия. Кюветы бывают самых разнообразных форм: прямоугольные, цилиндрические, в виде пробирок, кюветы с быстрым удалением исследуемого раствора и другие.
Фотоэлементы. Важной деталью любого спектрофотометрического прибора является узел оценки интенсивности светового потока. Интенсивность светового потока определяется в абсолютных единицах и относительных единицах, когда сравниваются интенсивности двух потоков. Первый метод используется в однолучевых фотометрах, второй - в двулучевых. В соответствии с этим в узел оценки интенсивности входит один или два приемника световых потоков - фотоэлемента. В некоторых промышленных фотометрах световые потоки при помощи специального прибора - обтюратора поочередно попадают на один фотоэлемент и фиксируются им. Очень важно для получения хороших результатов при фотометрическом анализе выбрать наиболее подходящий фотоэлемент. Этот выбор, прежде всего, осуществляется по спектрофотометрической кривой фотоэлемента. Максимум этой спектрофотометрической кривой должен быть или вблизи волны света, проходящего через анализируемый раствор, или совпадать с ней. Спектрофотометрические кривые некоторых фотоэлементов. Второй важной характеристикой фотоэлемента является его чувствительность, измеряемая в микроамперах на люмен. Медно-закисный, цезиевый вакуумный фотоэлементы имеют чувствительность 20-100 мкА/лм, сернистосеребряный 2000 мкА/лм.
Применение фотоэлементов ограничено красной границей, которая лежит примерно около 1200 нм. В инфракрасной области в качестве приемников теплового излучения применяются термоэлементы или термостолбики.
Диафрагмы. В узел оценки интенсивности светового потока входят также различного типа диафрагмы для ослабления светового потока (оптическая компенсация). В некоторых случаях для постоянного ослабления светового потока применяют постоянные диафрагмы, представляющие собой пластинки с вырезанными в них отверстиями разного диаметра. Чаще применяют диафрагмы с плавным изменением площади отверстия, снабженные соответствующей шкалой, характеризующей размеры отверстия. Отiет по шкале диафрагм служит аналитическим показателем концентрации определяемого вещества. В некоторых случаях шкала диафрагм делается не равномерной, а пропорциональной оптической плотности, а следовательно, и определяемой концентрации.
В некоторых типах приборов вместо оптической применяют электрическую компенсацию токов гальванометра, которая также пропорциональна оптической плотности и определяемой концентрации.
Рис. 12 - Общий вид колориметра с осветителем:1-осветитель; 2-кюветы; 3-подвижные погружатели; 4-набор светофильтров; 5-окуляр; 6-крышка
Автоматические фотоколориметры. Фотометрический метод анализа широко используется в целях автоматического контроля производства. На рис. II-34 приведена схема автоматического фотоколориметра. Работа прибора осуществляется по командам
Рис. 13 - Схема автоматического фотоколориметра: 1 - сосуд для реагирующего раствора; 2 -сборник для исследуемого раствора; 3 - кювета сравнения; 4 - измерительная кювета; 5 - сосуд для дозирования реагента; 6- сосуд для дозирования исследуемого раствора; 7 -мотор с мешалкой; 8 - осветитель; 9 - фотоэлементы; 10,12 - 17 - краны; 11- командное устройство
командного устройства 11, действующего во времени по заданной программе. В. определенный момент по сигналу командного устройства открывается кран 10 и реагент из сосуда / заполняет кювету сравнения 3 и сосуд 5. По следующему сигналу открывается кран 15 и исследуемый раствор из сборника 2 заполняет сосуд' 6. По следующему сигналу открываются краны 12 и 13, реагент и исследуемый раствор сливаются и перемешиваются мешалкой, вращающейся включаемым при этом мотором 7. После времени, достаточного для того, чтобы прошла реакция образования окрашенного соединения, сигналом командного устройства выключается мотор мешалки, открывается кран 14 и окрашенный раствор поступает в измерительную кювету 4.
Луч света от осветительной лампочки 8 проходит с одной стороны через кювету сравнения 3, заполненную реагентом, а с другой стороны - через исследуемый окрашенный раствор в кювете 4 и попадает на два фотоэлемента 9. Фототоки от них поступают в командное устройство, компенсируются и сигнал, характеризующий концентрацию исследуемого раствора, подается на самописец. После этого подается сигнал на краны 16 и 17,
Рис. 14 - Образец записи автоматического фотоколориметрического газоанализатора на содержание N0 и N02
через которые раствор из кювет выливается, и аппарат готов к1 очередному циклу замера.