Описание лабораторной установки
Колориметр-нефелометр фотоэлектрический ФЭК-56 М – прибор широкого назначения. Он может быть использован для определения концентрации окрашенных растворов, а также для измерения коэффициента пропускания или оптической плотности вещества (раствора, эмульсии). Прибор состоит их двух блоков: блока питания 1 и измерительного блока 2. Блок питания обеспечивает функционирование всех систем прибора, с измерительным блоком он соединяется с помощью многожильного кабеля. Измерительный блок размещается в корпусе со скошенной передней панелью. Он включает в себя узел кюветодержателей, измерительные диафрагмы с отсчетными барабанами, усилитель, микроамперметр, узел зеркал, осветительный узел, узел фотоэлементов. Общий вид прибора и расположение основных органов управления представлены на рис. 3.
Рис. 3
1 – блок питания ; 2 – измерительный блок; 3 – крышка;
4 – осветительный узел; 5 – ручка для перекрытия световых потоков;
6 – рукоятка правой измерительной диафрагмы; 7 – рукоятка для крепления кюветы;
8 – рукоятка левой измерительной диафрагмы; 9 – рукоятка переключателя светофильтров; 10 – рукоятка настройки нуля.
Прибор выверен и дополнительной настройке не подлежит.
На лицевой стороне панели измерительного блока расположены микроамперметр и отсчетные шкалы. На верхней грани прибора – крышка 3, прикрывающая часть оптического канала прибора, где расположены блоки кюветодержателей и кюветы. За крышкой 3 ближе к осветительному узлу 4 находится ручка 5, с помощью которой перекрываются световые потоки при установке электрического нуля прибора. На правой боковой грани – рукоятка 6 правой измерительной диафрагмы, рукоятка 7 (меньшего размера) для переключения кювет в правом световом канале. На левой боковой грани – рукоятка 8 левой измерительной диафрагмы, рукоятка 9 переключателя светофильтров. Две рукоятки меньшего размера, расположенные несколько ниже, используются для регулировки прибора. Вам надлежит пользоваться рукояткой 10, помеченной на приборе словом «нуль».
Рис.
4
Порядок выполнения работы
ВНИМАНИЕ!Прибор включается только на время проведения измерений. Не допускать перегрева оптических узлов прибора!
В камеру, прикрываемую крышкой 3, в специальные кюветодержатели устанавливается кювета с исследуемым раствором, рядом с ней кювета с растворителем и кювета с дистиллированной водой. Эта операция выполняется лаборантом.
До включения прибора в сеть установить рукоятками 6 и 8 показание 100 по черной шкале. Ручкой 5 перекрыть световые пучки в приборе, придав ей правое положение.
Включить сетевой шнур блока питания, включить тумблер на корпусе блока питания. Дать прибору прогреться в течение 2-3 минут.
Установить электрический нуль прибора, для чего рукояткой 10 установить стрелку микроамперметра на «нуль».
После этой операции прибор готов к работе. Перевести ручку 5 в левое положение, при котором световые потоки открыты. Приоткрыв крышку 3, убедитесь, что в световом пучке правого оптического канала находится именно кювета с раствором, а не с растворителем. Если же в световом пучке правого канала оказалась кювета с растворителем, то, вращая на себя рукоятку 7 механизма кюветодержателя, измените расположение кювет.
ПРИМЕЧАНИЕ:в левом оптическом канале стоит кювета с дистиллированной водой, чтобы предохранить узлы канала от перегрева. При проведении измерений крышка 3 должна быть закрыта!
Вследствие поглощения и рассеяния света раствором на правый фотоэлемент будет падать меньший световой пучок, и стрелка микроамперметра после проведения операции 5 не будет стоять на «нуле». Вращая барабан левой раздвижной диафрагмы (рукоятка 8), уравнять интенсивности обеих световых потоков, при этом стрелка микроамперметра устанавливается на «нуль».
Повернуть от себя рукоятку 7 кюветодержателя. Механизм кюветодержателя заменит в правом оптическом канале кювету с раствором на кювету с растворителем. Равновесие световых потоков нарушится, и тогда, вращая рукоятку 6 правого барабана, восстановить равновесие потоков (вернуть стрелку микроамперметра на «нуль»).
По черной шкале правого барабана снять отсчет. Этот отсчет дает коэффициент прозрачности исследуемого раствора в процентах. Занести значениев таблицу в виде десятичной дроби (коэффициент прозрачности показывает, какая доля светового потока прошла через раствор).
Снять показание по красной шкале правого барабана. Оно определяет оптическую плотность раствора: . Занести это значение в таблицу результатов измерений.
Полученные значения имогут быть использованы для получения физических характеристик раствора (эмульсии) – коэффициента поглощения в законе Бугераи коэффициента Бэра, где– длина кюветы;С– концентрация раствора. Значения последних даны в таблице 1.
Операции 5-9 провесит при светофильтрах № 5, 6, 7, 8, 9. Переключение светофильтров производить рукояткой 9. Цифры на шкале рукоятки показывают, какие светофильтры включены. Характеристики светофильтров приведены в таблице 1.
Результаты наблюдений занести в таблицу 1. По результатам наблюдений построить графики зависимостей коэффициента поглощения и коэффициента Бэраи сделать соответствующие выводы.
Таблица 1.
№ п/п |
Маркировка светофильтра |
Длина волны, пропускания светофильтра, (нм) |
, % |
С, г/л |
, мм | |||
1 |
4 |
440 |
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
490 |
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
540 |
|
|
|
|
|
|
4 |
7 |
582 |
|
|
|
|
|
|
5 |
8 |
600 |
|
|
|
|
|
|
6 |
9 |
630 |
|
|
|
|
|
|