Спектрофотометры с оптическим нулем

Оптическую плотность (пропускание) измеряют относительно эталона, пропускание которого принимают за 100%, а оптическую плотность — равной нулю. Спектрофотометр СФ-26 может комплектоваться приставкой ПДО-5, позволяющей снимать спектры диффузного отражения твердых образцов. [c.339]

Рис. 14. Коммерческие спектрофотометры с оптическим нулем.

Типичная схема осветителя двухлучевого спектрофотометра с оптическим нулем показана на рис. 2.6,6. Здесь оба луча видят в основном (но не точно) один и тот же участок ИК-источника, так что влияние температурных флюктуаций минимально. После прохождения через кюветы образца и сравнения пучки объединяются зеркалом (СМ), которое часто представляет собой вращающийся полудиск (180°-сектор). Оптический клин или гребенка (А) вводится или выводится сервомеханизмом (следящей системой) из канала сравнения настолько, чтобы поглощение в этом канале было равно поглощению вещества в канале образца. Движение этого ослабителя (аттенюатора) связано с пером самописца, которое осуществляет запись спектра прямо в процентах пропускания. [c.24]

Простые спектрофотометры обычно делают однолучевыми. Рассмотрим порядок работы на приборах этого типа. Вначале устанавливают выбранную длину волны. Затем компенсируют темновой ток, т. е. показания прибора, появляющиеся до включения оптической части прибора. Кювету с раствором сравнения устанавливают на пути светового потока и, открыв шторку, пропускают через раствор монохроматический свет. Проводят компенсацию, выводя стрелку гальванометра на нуль. Это означает, что для раствора сравнения установлено 100% пропускания. Затем раствор сравнения заменяют исследуемым раствором и стрелку гальванометра опять выводят на нуль. Теперь значение оптической плотности можно определить по шкале. Поскольку предварительно поглощение чистого растворителя было скомпенсировано, измеренную величину можно рассматривать как оптическую плотность анализируемой пробы. [c.359]

Двухлучевые спектрофотометры, в которых используется система оптического нуля, подвержены ошибкам, возникающим в результате нелинейности оптического клина [97]. Несмотря на это, спектрофотометры хорошего качества имеют ошибку в пропускании менее 0,4%. При проверке закона Бера этот эффект не обнаруживается и не важен, если анализы проводятся на одном спектрофотометре, особенно при использовании одного и того же участка оптического клина. В двухлучевых спектрофотометрах, регистрирующих отношение электрических сигналов, важна линейность усилителя. [c.256]

Порядок включения приборов различных марок в электрическую сеть, включение источников освещения, конструкция осветителя, установка в нем соответствующих ламп и порядок измерений (последовательность операций при установке темнового тока, регулировка чувствительности, балансировка нуля отсчета и т. п.) указаны при описании спектрофотометров каждой модели. Прежде чем приступить к измерению оптических плотностей исследуемого объекта, необходимо проверить работу всех узлов прибора 1) правильность установки ламп в осветителе 2) правильность градуировки шкалы длин волн прибора 3) правильность показаний шкалы оптических плотностей. [c.260]

Имеется несколько причин такого положения. Во-первых, если ширина щели, усиление, время отклика и скорость сканирования не согласованы между собой, то даже на одном и том же спектрофотометре результаты будут ошибочными, Во-вторых, чтобы получить количественное значение коэффициента поглощения [5, 3, 16, 17], эффективная ширина щели должна быть менее 20% от ширины полосы, но в то же время использование узких щелей не совместимо с низким уровнем шума, необходимым для хорошей количественной точности. Влияние спектральной ширины щели на величину оптической плотности показано на рис. 2.24. Оптическая плотность чувствительна к аппаратной функции спектрофотометра. Отрицательно может сказываться и рассеянное излучение. В-третьих, оптические ослабители, используемые в двухлучевых спектрофотометрах с оптическим нулем, обладают нелинейностью, даже когда они изготовлены методом фотоцинкографии. Эта нелинейность не обнаруживается проверкой закона Бера [76]. [c.63]

Союзе, был СФ-2, в основу которого была положена схема спектрофотометра Харди. Сейчас этот прибор, после модернизации, выпускается под шифром СФ-14. Принцип действия прибора основан на методе оптического нуля и заключается в следующем. Световой поток, вышедший из монохроматора, делится поляризационным устройством на два пучка, проходящие через измеряемый образец и эталон модулятор поочередно пропускает эти пучки к фотоумножителю, переменный фототок которого после усиления подается [c.247]

Ранее (стр. 24 — 29) упоминалось, что в спектрофотометрах с оптическим нулем (наиболее распространенном типе приборов, по данным настоящей книги) перо самописца приводится в движение электромеханической следящей системой. Она состоит из замкнутого контура, включающего гребенку или оптический ослабитель в канале сравнения, термоэлемент или другой приемник, усилитель и сервомотор (мотор отработки), который вводит или выводит оптический ослабитель из пучка сравнения. Регулировка усиления цепи этой следящей системы оказывает определяющее влияние на работу спектрофотометра. Если усиление слишком мало, то система будет реагировать медленно и неполно, если слишком велико, то сервомотор ослабителя (и перо) будет давать очень сильные выбросы или даже переходить в режим автоколебаний. Демпфирование (успокоение) следящей системы можно регулировать временем отклика, поэтому время отклика и усиление должны быть подобраны таким образом, чтобы получить наилучший отклик следящий системы. В свою очередь с временем отклика должна согласовываться скорость сканирования. При сканировании с большей скоростью, чем может реагировать перо, ничего не приобретается, а теряется многое. [c.51]

Для точной количественной работы важна воспроизводимая (но не обязательно точная) установка нуля. Для проведения этой операции на двухлучевом спектрофотометре с оптическим нулем Перри [83] рекомендовал использовать сетку с пропусканием около 15%. Сетка тщательно очищается и помещается в держатель так, чтобы ее можно было воспроизводимо вводить в канал образца на довольно [c.241]

Для количественного анализа точка 0% пропускания должна быть установлена по возможности наиболее точно еще до проведения измерений пропускания. Ее нужно совместить с линией А = со (или 0% пропускания) на бланке (однако вместо 100% пропускания лучше устанавливать 90 — 95 %). На двухлучевых спектрофотометрах с оптическим нулем точно установить нуль трудно. Когда канал образца перекрыт, оптический клин движется к О % пропускания и, следовательно, для активации сервосистемы либо энергии недостаточно, либо ее совсем нет. Движение пера в этой области затруднено, и поэтому нуль не может быть установлен с большой точностью. В спектрофотометрах, регистрирующих отношение электрических сигналов, эта проблема, конечно, отсутствует. В качестве первого шага при установлении нуля нужно убедиться в том, что дрейф нуля пренебрежимо мал это значит, что, когда перо находится в среднем положении и оба канала полностью перекрыты, оно должно совершать движения только в пределах обычного шума. Затем обе заслонки удаляются и в канал образца вновь очень медленно вводится заслонка, чтобы по мере приближения пера к нулю не проскочить его из-за инерционности [c.238]

Таким образом, при всех значениях А > 0,43 оптимальная величина относительной оптической плотности равна нулю. Это означает, что наименьшая ошибка при относительном измерении получается, если концентрации измеряемого раствора и раствора сравнения близки. Зависимость относительной ошибки от оптической плотности в дифференциальной спектрофотометрии приведена на рис. 30. [c.67]

Рнс. 11.10. Схема оптического нуля двухлучевого одноканального спектрофотометра [c.218]

Для определения оптической плотности на спектрофотометре СФ-4 устанавливают последовательно стрелки миллиамперметра спектрофотометра на условный нуль (средний штрих на шкале миллиамперметра). Сначала условный нуль устанавливается в самом фотоэлементе и в схеме усилителя и отсчетного устройства. Для этого при закрытой шторке-переключателе, когда фотоэлемент не освещен, при помощи рукоятки потенциометра темпового тока стрелку миллиамперметра устанавливают на нуль. [c.349]

Кроме спектрофотометров, работающих по схеме оптического нуля, существуют гфецизионные спектрофотометры, построенные по схеме электрического отношения. В них световые потоки двухлучевого фотометра модул1фуют различными частотами (ипи фазами) и отношение потоков ощ>еделяется в электрической части прибора. В конструкции специальных типов спектрофотометров вво- [c.218]

Механизм записи. Рассмотрим несколько типичных конструкций записывающего устройства. В спектрофотометрах, работающих по методу оптического нуля, перо самописца кинематически связано с фотометрическим клином. Эта связь может быть гибкой (капроновая жилка) или жесткой (зубчатые передачи). [c.211]

Подобно лабораторным спектрометрам, двухлучевые заводские проточные анализаторы прочно вошли в практику н успешно применяются для задач непрерывного контроля. В большинстве из них используется схема с оптическим нулем для определения отношения интенсивностей двух пучков. В этой схеме приемник излучения попеременно освещается излучением, прошедшим сквозь образец (рабочий пучок), и излучение.м, миновавшим его (пучок сравнения). Выходной сигнал, снимаемый с приемника, представляет собой переменный ток с амплитудой, пропорциональной разности энергии обоих пучков. Этот сигнал используется для введения оптического клина (ослабителя) в пучок сравнения таким образом, чтобы выровнять энергии обоих пучков и достигнуть состояния оптического нуля. Положение фотометрического клина при равенстве энергии пучков соответствует величине отношения энергии в них. Таким образом, оптическая схема анализатора в миниатюре представляет собой копию лабораторного двухлучевого спектрофотометра. Двухлучевая схема обладает рядом преимуществ перед однолучевой. Так, колебания интенсивности источника и чувствительности приемника в двухлучевой схеме роли не играют. Изменения в оптическом пути, общем для обоих пучков, одинаково сказываются на них и не вносят погрешности в измерения. [c.248]

Оптические схемы и характеристики наиболее распространенных в СССР спектрофотометров с оптическим нулем можно найти в работах [97, 98] (ИКС-14, СССР) и в книге [99] (иК-Ю, ГДР). —Яриж. перев. [c.41]

Блок-схема простого криостата для оптических измерений при низких температурах приведена на рис. 104. Охлаждение кюветодержателя спектрофотометра достигается за счет пропускания через него паров жидкого азота, поступающих из металлического сосуда Дьюара с размещенным в нем электрическим нагревателем-испарителем. Пары жидкого азота поступают из сосуда Дьюара в кюветодержатель по теплоизолированному трубопроводу. В кю-ветном отделении спектрофотометра размещена управляющая работой нагревателя-испарителя медь-константановая термопара, присоединенная к регулирующему самопишущему потенциометру КСП-4 или цифровому вольтметру с дискриминатором. Система регулировки работает таким образом, что в тот момент, когда температура в кюветном отделении превышает заданную, срабатывает микровыключатель и на нагреватель-испаритель подается через ЛАТР напряжение. При переохлаждении системы напряжение иа испарителе автоматически выключается. Для измерения температуры непосредственно в кювете предназначена односпайиая измерительная медь-константановая термопара, присоединенная к цифровому вольтметру. Точность измерения температуры составляет 0,15° С. Холодные спаи обеих термопар помещены в нуль-термостат, где термостатируются при 0° С. С помощью криостата подобного типа можно получать температуру в теплоизолированном кюветном отделении спектрофотометра до —50° С, точность термостатирования составляет 0,2° С. Во избежание запотевания стенок кювет при работе ниже 0° С металлический кюветодержатель спектрофотометра необходимо снабдить теплозащитной пенопластовой рубашкой с вмонтированными двойными кварцевыми окнами. [c.286]

Рис. 15. Блок-схема спектрофотометра с оптическим нулем, иллюстрирующая

В световой луч вводят кювету с анализируемым раствором, поглощающим излучение данной длины волны, вследствие чего уменьшается фототок. Вращением отсчетного потенциометра уменьшают компенсирующее напряжение до тех пор, пока стрелка миллиамперметра не станет снова на нуль. Шкала отсчетного потенциометра градуирована в единицах оптической плотности и в процентах светопропускания. Как правило, выбирают длину волны, соответствующую максимуму полосы поглощения, благодаря чему достигается наибольшая чувствительность и точность определения. Устройство спектрофотометра и техника измерения на нем более подробно описаны в инструкции, прилагаемой к каждому прибору. [c.83]

Спектрофотометром измеряют пропускание Т (или оптическую плотность О) образца относительно эталона, пропускание которого принимают за 100% (оптическую плотность за нуль). [c.484]

Рис. 14.7, Схема автоматического двухлучевого УФ-ВИ-спектрофотометра с оптической системой нули.

При пересечении спектральных кривых под небольшими углами, i также при низких значениях оптических плотностей истинность полу чаемых и. т. может вызывать сомнения. Описано два приема, позво ляющих решить вопрос об истинности подобных и. т. Мак-Кей и Скар ГИЛЛ [41] использовали дифференциальную спектрофотометрию, поме щая в кювету сравнения любой из серии анализируемых растворов Тогда при длинах волн, отвечающих в обычном спектре Х . т, в диффе ренциальном спектре поглощение должно быть равно нулю. [c.28]

Спектрофотометр СФ-16. Кварцевый однолучевой спектрофотометр СФ-16 позволяет измерять пропускание (оптическую плотность) растворов и твердых образцов в диапазоне длин волн 186—1100 нм. Измерение производится компенсационным методом. В монохроматический луч поочередно вводят раствор сравнения и исследуемый раствор. При введении раствора сравнения стрелку миллиамперметра устанавливают, регулировкой ширины щели диафрагмы на центральном штрихе шкалы миллиамперметра (принятый за условный нуль). Величину Т установившегося при этом светового потока принимают за 100% пропускания. При введении в поток излучения исследуемого раствора стрелку миллиамперметра приводят к условному нулю вращением рукоятки отсчетного потенциометра. Величина пропускания Т или оптической плотности А отсчитывается по шкале потенциометра. [c.34]

К спектрофотометру прилагаются кюветы стеклянные (прямоугольные с толщиной слоя в 1 см и цилиндрические с различной толщиной слоя) и тефлоновые (рис. 109). Прямоугольные кюветы изготовлены из оптического кварца и могут использоваться для работы в любой области спектра. Для этих кювет имеется специальный металлический держатель с четырьмя гнездами (рис. ПО). В одно гнездо держателя устанавливают кювету с раствором сравнения, светопоглощение которого принимается в данном случае равным нулю. В три остальных гнезда помещают кюветы с анализируемыми растворами. Это дает возможность измерять одновременно поглощение трех растворов, если их по- [c.160]

Раствор бутилнитритов наливают в цилиндрические кюветы d — см) спектрофотометра и определяют его оптическую плотность. Для применяемых реактивов эта величина должна равняться нулю (в рабочей части спектра). [c.65]

Простой монохроматор Литтрова, оптическая схема которого показана на рис. 2.6, г, можно сочетать с любым осветителем и получить одно- или двухлучевой спектрофотометр. После осветителя пучок света проходит через входную щель (51) и попадает сначала на зеркало (С), которое превращает его в параллельный, а затем на призму (Р), установленную в минимум отклонения. Для того чтобы просканировать требуемый интервал длин волн, зеркало Литтрова (ЬМ) поворачивается винтовым или кулачковым. механизмом. В случае дифракционных монохроматоров в положении ЬМ находится дифракционная решетка, а около Х, - подходящие светофильтры. Световой пучок дважды проходит через призму и фокусируется в плоскости щели Пучок почти монохроматического света, проходя через выходную щель S2, фокусируется зеркалом ОМ на приемнике П. Сигнал от него усиливается, фильтруется и используется для приведения в движение в канале сравнения аттенюатора, связанного с пером самописца (система с оптическим нулем), или только пера самописца (однолучевой спектрометр или система с регистрацией электрического отношения). [c.26]

Если на пути излучения установить кювету с растворителем и открыть шторку-переключатель, то падение напряжения на высокоомном сопротивлении (2000 МОм), вызванное происхождением фототока и подаваемое на сетку первой лампы 2К2М усилителя, изменит анодный ток как первой, так и второй лампы усилителя, и стрелка миллиамперметра отклонится. В том случае, когда излучение происходит через кювету с растворителем, стрелка миллиамперметра возвращается на нуль вследствие изменения ширины щели и с помощью потенциометра чувствительности. Последний следует устанавливать в среднем положении (4—4,5 поворота рукоятки от одного из крайних положений). При вращении потенциометра вправо повышается чувствительность прибора, так как на отсчетный потенциометр подается большее напряжение, и, следовательно, повышается точность отсчета. Но одновременно приходится увеличивать ширину щели, что приводит к большей погрешности. В соответствии с тем, что в спектрофотометре определяется относительное изменение интенсивности излучения, на приборе измеряется не абсолютная величина фототока, а только его уменьшение при переходе от растворителя к раствору. Поэтому отсчетный потенциометр должен быть установлен на нуль оптической плотности (100% пропускания). Как только вместо кюветы с растворителем будет помещена кювета с раствором, фототок уменьшится вследствие понижения интенсивности излучения. Это вызовет отклонение стрелки миллиамперметра вправо. Стрелка возвращается к нулю с помощью отсчетного потенциометра (поворотом рукоятки). Значение оптической плотности снимается по шкале отсчетного потенциометра (см. инструкцию к прибору). [c.349]

При измерении оптической плотности, однако, не всегда удается соблюдать принцип максимального приближения кюветы с сорбентом к окощку детектора из-за конструктивных особенностей приборов, например, при использовании отечественных однолучевых приборов серии СФ-4 — СФ-16 [16]. Наиболее удобен из отечественных приборов для измерения светопоглощения ионообменников КФК-3. Высокая линейность электрических характеристик и стабильность работы фотометра КФК-3 позволили [29] разработать оригинальный метод измерения А на однолучевом приборе, при котором также соблюдается принцип равенства световых потоков при двух длинах волн, заключающийся в следующем. Устанавливают нуль прибора при X (окрашенное соединение при этой длине волны не поглощает), изменяют длину волны на > 2 и записывают показания прибора, которые принимают за поправку на изменение длины волны. Затем в кюветное отделение помещают кювету с сорбентом и записывают показания А при /Чпа и X . В канале сравнения должна находиться металлическая перфорированная пластинка, пропускание которой практически не зависит от длины волны. Измеренные таким образом значения оптической плотности с погрешностью до 1 % совпадают со значениями, полученными на двухлучевом спектрофотометре Хитачи-124 по методу [1]. [c.335]

Рис. 13. Схема спектрофотометра Весктап IR-9 с призменным и дифракционным монохроматорами с оптическим нулем.

В спектрофотометре свет обычно расщепляется в спектр с помощью призмы или дифракционной решетки, и каждая из полос соответствующих длин волн отбирается по очереди для измерений. Разработаны приборы, в которых узкие полосы отбираются путем интерференционных фильтров. Если необходимо изучать флуоресцентные материалы, образец должен освещаться полным спектром, а отраженный свет — разлагаться для анализа [13]. Спектральное разрешение прибора зависит от узости полос, применяемых для измерений. Для большинства работ с красками ширина полосы в 10 нм дает чаще всего достаточное разрешение. Теоретически спектрофотометр способен прямо сравнивать отраженный свет с падающи1М, но его обычно калибруют по матовому стеклянному стандарту, предварительно откалиброванному в международно зарегистрированной лаборатории. Должна быть сделана проверка оптического нуля путем измерений с черной ловушкой света, так как пыль и другие помехи могут привести к неправильным показаниям. [c.453]

Тот раствор, для которого величина / получается наибольшей и используется в качестве раствора сравнения, так как при наибольшем значении / достигается наибольшая чувствительность и точность определения. Однако следует иметь в виду, что в фотометрическом анализе увеличение концентрации раствора сравнения Сд не всегда приводит к повышению точности онределения, главным образом, из-за возникающих отклонений от основного закона светопоглощения вследствие немонохроматичности пог,лощаемого света. Поэтому при выборе оптимальных условий дифференциальных измерений следует, прежде всего, найти ту предельную концентрацию раствора сравнения, при которой обеспечивается прохождение через поглощаемый раствор достаточного количества света и используемый прибор устанавливается на нуль . При работе на регистрирующих спектрофотометрах нри дифференциальных измерениях перо должно перемещаться с обычной для прибора скоростью и величина максимума поглощения или оптической плотности не до,]1жна зависеть от усиления. В противном случае необходимо уменьшить либо толщину поглощающего слоя, либо концентрацию раствора сравнения. [c.106]

Однолучевой, сканирующий, портативный спектрофотометр в УФ и видимом диапазоне, автоматический расчет концентрации по калибровочной зависимости, интерактивная клавиатура управления, функция автоматической установки нуля, жидкокристаллический дисплей, стандартный интерфейс RS-232 (ASH), возможность подключения аналогового преобразователя, возможность подключения принтера или РС, сохранение результатов измерения, производная спектра (до 4 производной), широкий набор Есювет с длиной оптического пути от 1 до 100 мм. [c.350]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология