ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратура, применяемая в колориметрии и спектрофотометФотометрическое определение отдельных компонентов из "Физико-химические методы анализа" Колориметр погружения. Из визуальных приборов щироко распространен колориметр погружения (колориметр типа Дю-боско). На рис. 40 показан ход лучей, а на рис. 41 дан общий вид одной из моделей колориметра погружения. [c.100] Приспособление для измерения толщины слоя состоит из двух пар цилиндров. Внешние цилиндры 2,2 имеют ровное и плоское дно из хорошо отшлифованного стекла. Внутренние цилиндры 3,3 , погружающиеся в раствор, изготовлены обычно из сплошного прозрачного стекла и имеют хорошо отшлифованные верхнее и нижнее основания. [c.100] Цилиндры 2,2 устанавливаются на металлических держателях, способных при помощи зубчатых передач и салазок передвигаться вверх и вниз. В некоторых системах цилиндры 2,2 укреплены на неподвижном основании, а цилиндры 3,3 передвигаются. Таким образом, можно менять толщину слоя раствора, находящегося между дном внешнего цилиндра и нижним основанием внутреннего цилиндра. При одинаковой окраске толщина слоев растворов обратно пропорциональна концентрации окрашенного вещества в этих растворах. [c.100] При работе необходимо соблюдать особую предосторожность по отношению к внутренним цилиндрам. Повреждение внутренних цилиндров происходит обычно во время извлечения внешних цилиндров. При этом иногда верхним бортом внешних цилиндров задевают нижнюю часть внутреннего цилиндра, вследствие чего у него обламываются края или появляются царапины. Чтобы избежать этого, необходимо вынимать внешние цилиндры только после того, как они будут предварительно опущены при помощи зубчатой передачи до крайнего нижнего положения. [c.101] Для наполнения цилиндров окрашенными растворами или для очистки приходится вынимать их из гнезд колориметров. При этом на внутреннем цилиндре обычно остается капля раствора, которая может упасть на штатив прибора или на зеркало и повредить их. Во избежание этого необходимо при извлечении наружного цилиндра из гнезда одновременно подставить стакан, смыть водой из промывалки верхний цилиндр и вытереть его фильтровальной бумагой. [c.101] Чтобы не перелить через край жидкость, вытесненную внутренним цилиндром при поднятии внешних, последние в верхней части расширены. Цилиндры 2 поднимают в крайнее верхнее положение и наполняют их почти до краев водой. Затем опускают внешние цилиндры в крайнее нижнее положение и отмечают уровень жидкости в дальнейшем наполнение цилиндров испытуемым и стандартным растворами производят только до метки. [c.102] При работе с колориметрами погружения необходимо проводить не менее трех измерений и брать средний результат. [c.102] К недостаткам колориметров погружения относятся отсутствие светофильтров и затруднение в проведении измерений в вечернее время. В настоящее время выпускаются колориметры КОЛ-1, КОЛ--52 и другие, в которых перед окуляром установлена обойма с набором светофильтров, подобно тому как это сделано в фотометре ФМ. и приборы снабжены специальными осветителями и на них можно производить измерения независимо от внешней освещенности. [c.102] При выполнении измерений, осветитель включают в сеть через трансформатор. Настройка прибора производится при зеленом светофильтре 5 (Хдфф = 533 нж) со снятыми рассеивателями 4,4. [c.103] Необходимые светофильтры устанавливают поворотом диска со светофильтрами. При настройке прибора добиваются, чтобы в поле зрения обе половины спирали совпали в одном общем витке, как показано на рис. 44. Затем в кюветы наливают воду или другой растворитель и устанавливают их на кюветный столик. При вставленных рассеивателях и при светофильтре 5 поворотом одного из барабанов устанавливают диафрагму, чтобы отсчет на барабане соответствовал 0,3—0,4 единицы оптической плотности (красная шкала). Затем поворотом другого барабана устанавливают равенство окраски полей в окуляре. Если при этом указатель на обоих барабанах покажет одинаковую величину оптической плотности, то это подтверждает правильность установки лампы осветителя. [c.103] Для выбора оптимального светофильтра в одну кювету наливают исследуемый раствор, а в другую растворитель и устанавливают их в отверстия кюветного столика. Измерительный барабан с той стороны, где установлена кювета с испытуемым раствором, устанавливают на нулевую оптическую плотность (100%-ное пропускание), а другим измерительным барабаном устанавливают равенство световых потоков, т. е. уменьшают диафрагму до тех пор, пока обе половины поля зрения будут одинаково окрашены. Такие измерения производят при всех светофильтрах. Светофильтр, при котором наблюдается максимальное значение оптической плотности, применяют для анализа. [c.103] При работе несколько раз измеряют оптическую плотность раствора, затем меняют местами кюветы с окращенным раствором и растворителем и тоже производят несколько измерений. Из полученных данных берут среднее значение. [c.104] При заполнении кювет необходимо следить, чтобы раствор не выливался из них в момент наложения крышек, но, с другой стороны, чтобы под крышкой не оставалось пузырьков воздуха. [c.104] Для построения калибровочного графика готовят ряд растворов с возрастающим содержанием определяемого компонента и измеряют оптическую плотность каждого приготовленного раствора при выбранном светофильтре. По полученным данным строят калибровочный график (рис. 45). Пользуясь предварительно построенным калибровочным графиком, находят содержание определяемого компонента. Для этого в испытуемый раствор вводят реактив и получают соединение, которое поглощает свет. [c.104] Фотоэлементы. В спектрофотометрах и фотоколориметрах фотоэлементы применяются как приемники лучистой энергии. Создание фотоэлементов стало возможным после замечательных открытий в области фотоэлектрических явлений крупнейшего русского физика, проф. Московского университета А. Г. Столетова, который впервые в 1888 г. установил существование прямой пропорциональности между силой фототока и энергией активных лучей, падающих на разряжаемую поверхность фотоэлектрический ток прямо пропорционален падающему лучистому потоку (закон Столетова). В этом же году Гальвакс обнаружил способность металлических тел терять отрицательный электрический заряд под влиянием света, т. е. обнаружил внешний фотоэлектрический эффект. [c.104] Максимальная энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой падающего света и не зависит от его интенсивности (закон Эйнштейна). [c.104] Фотоэффект для разных тел наблюдается при разной длине волны, т. е. каждое тело имеет свой порог фотоэффекта. Поэтому каждый фотоэлемент характеризуется своей спектральной чувствительностью. [c.105] Фотоэффект в запирающем слое впервые наблюдал в том же 1888 г. проф. Казанского университета В. А. Ульянин. Он подробно описал технологию изготовления и свойства селенового фотоэлемента с запирающим слоем. Однако основательное изучение фотоэлементов с запирающим слоем началось только в 1926 г. на меднозакисных элементах. Название запирающий слой связано с тем, что на границе между полупроводником и металлом образуется слой толщиной 10 — 10 см, который обладает большим сопротивлением и выпрямляющим действием. С химической стороны этот запирающий слой, например, между окисью меди (1) и металлической медью, представляет собой окись меди СигО с уменьшенным количеством избыточного кислорода или низшего кислородного соединения (например, Сц40). Сопротивление этого слоя очень велико и этот слой обладает большим сопротивлением для электронов, которые движутся от окиси меди в медь. Этим и объясняется выпрямляющее его действие. [c.105] Вакуумные фотоэлементы обладают меньшей инерционностью по сравнению с газонаполненными и поэтому их применение гораздо удобнее. [c.107] Общий вид прибора показан на рис. 49, а на рис. 50 представлена оптическая схема. Свет от лампы 1 (см. рис. 50) при помощи конденсорных линз 2,2 направляется на зеркала 4,4 перед попаданием светового потока на зеркало он проходит через тепловые фильтры 3,8, которые поглощают инфракрасные лучи и предохраняют от нагревания раствор и фотоэлементы. Световые потоки, отраженные от зеркал 4,4, проходят через светофильтры 5,5, линзы 6,6 и попадают на кюветы 7,7. Затем при помощи линз 8,8 и призм 9,9 световые потоки направляются на фотоэлементы 10,10. Перед фотоэлементом справа установлена ножевая диафрагма 11, которая связана с измерительными барабанами 12,12. Перед левым фотоэлементом установлены два нейтральных клина большой плотности 13 для грубой наводки и малой плотности 14 для тонкой наводки. Поэтому световой поток справа перед фотоэлементом проходит через ножевую диафрагму, а слева — через нейтральные клинья. Фотоэлементы /6 ,У0 подключены по дифференциальной схеме к гальванометру 15. [c.108] Вернуться к основной статье