П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Вместимость калиброванной части составляет 100 мл В цилиндры наливают растворы (окрашенные), в один анализируемый, в другой — стандартный. Цилиндры ста. вят на подставку на белую бумагу и растворы рассматри. вают сверху вниз вдоль оси цилиндра. Если окраски рас. творов оказались различными, то через кран из цилинд.
ра, в котором раствор оказался окрашен интенсивнее медленно выливают содержимое до выравнивания окрасок растворов в обоих цилиндрах. Для устранения влияния бокового освещения цилинд. ры иногда помещают в футляр на подставку. Свет от ис.
точника направляют на белый экран, отражаясь от кото. рого, лучи проходят через дно цилиндра вертикально вверх. Контрольные вопросы 1. Какие методы анализа относятся к фнзнческнм н физико-химическим> 2, Какие онн нмеют преимушества? 3. Нз чем основаны оптические ме. тоды знзлнзв? 4. Нз чем псноввнв визуальная колорнметрня? 5. Кзх определяют медь по методу стандартной шкалы? б. В чем состоит суть метода разбавления? 7. Что такое колорнметрнчесное тнтровзнне? й 69. Фотоколориметрия Концентрацию окрашенного соединения в растворе фо. токолориметрическнм методом определяют на основании измерения интенсивности света, пропзедшего через раствор. Это измерепне производится с помощью фотоэлемента по гальванометру.
Часть светового потока, проходя через рас. теор, поглощается; прошедшая через раствор часть света, попадая на фотоэлемент, вызывает в нем слабый электрический ток (фототок). Сила этого тока прямо прапор. циональна интенсивности падающего на фотоэлемент све. та. Пользуясь предварительно построенным калибровоч. ным графиком, определяют концентрацию окрашенного соединения. Фотоколориметрия увеличивает точность определений, Она устраняет субъективные ошибки, возникающие при визуальном сравнении интенсивности окраски (утомляе мость зрения, неспособность различать оттенки цветов влияние разной степени освещения).
220 Точность фотоколориметрических определений значительно повышается с применением светофильтров. Светофильтры представляют собой стеклянные пластинки, окрашенные в различные цвета, пропускающие лучи только определенной области спектра. Светофильтр подбирают таким образом, чтобы он пропускал лучи,поглощаемыеокрашенным раствором, и задерживал все остальные, при этом ориентируются на так называемые дополнительные цвета.
Например, при колориметрировании желтых растворов применяют синие или фиолетовые светофильтры; при колориметрнровании синих †желт или красные светофильтры. Во время работы необходимо следить, чтобы все оптические детали прибора (линзы, зеркала, лампы) были не- запыленными. Рабочие грани кювет необходимо перед каждым измерением тщательно протирать, При установке кювет в кюветодержателе нельзя касаться пальцами рабочих учао~кон граней (ниже уровня жидкости в кювете). Капли раствора и загрязнения на стенках кювет приводят к получению неверных результатов определения. При массовых фотометрических анализах какого-либо вещества для определения концентрации анализируемого раствора пользуются градуировочным графиком.
Для по строения такого графика готовят стандартный раствор определяемого вещества строго определенной концентрации (например, 1, О,1 или 0,01 мг/мл). В мерные колбы вместимостью 50 — 100 мл (или в стаканы) вносят порции этого раствора от 0,1 до 1,0 — 2,0 мл с интервалом в 0,2 или 0,4 мл, соответствующие содержанию в них определяемого вещества от 0,01 до 0,2 мг (или от 0,1 до 1,0— 2,0 мг). Добавляют необходимые реактивы и проводят все операции в соответствии с методикой фотометрического анализа.
Затем доводят объем колбы водой (растворите= лем до метки и хорошо перемешивают. змеряют оптическую плотность растворов с помощью фотоколориметра, сравнивая оптическую плотность растворов с плотностью «холостой пробы», в которой имеются все реактивы, но нет определяемого вещества.
Значение оптической плотности и соответствующие им концентрации раствора записывают в виде таблицы и по этим данным строят градуировочный график (кривую) в координатах оптическая плотность Р и концентрация раствора С (рис. 31). Градуировочный график действителен только для тех условий и светофильтра, при которых он был построен,так 22ь как всякие изменения условий анализа отражаются на ха. рактере кривой.
После ремонта фотоколориметра, замены осветитель. ных ламп или смены фотоэлементов градуировочный гра. фик строят заново. Градунровочный график время от вре. мени следует проверять по стандартному раствору. Если будут обнаружены расхождения, то график следует построить за- ~ в(в ново. в~ дВ При одиночных анализах кон. центрацию вещества определяют методом сравнения оптических плотностей стандартного и аналн~ю,в знруемого растворов. Для приго- товления стандартного раствора лт используют стандартный образец Юлдеделееггое Бешееегзе, с известным содержанием опре.
ггг/л///ггл делаемого вещества. Навеску образца и такую же навеску анализируемой пробы проводят через все стадии анализа и измеряют их оптическую плотность, пользуясь для сравнения холостой пробой. Содержание определяемого вещества, 7о, вычисляют по формуле С„= (О„пг„А)/(В„лг„), где О, — оптическая плотность раствора анализируемой пробы; Ост — оптическая плотность раствора стандартного образца; тст — навеска стандартного образца, г; А — процентное содержание определяемого элемента в стандартном образце; т„— навеска испытуемого образца, г.
Если же вместо стандартного образца пользуются стандартным раствором определяемого элемента, тогда концентрацию С вычисляют по формуле С. = (О„С„100)/(О„т„), где ф— содержание определяемого элемента во взятом объеме стандартного раствора, г. По методу добавок измеряют оптическую плотность ан лизнруемого раствора Й„добавляют к нему измерение количество стандартного раствора определямого веществ и снова измеряют оптическую плотность 0+4. Результа анализа вычисляют по формуле С„= ф„/(,О „— О,), 222 где Сх — концентрация добавки в фотометрнруемом растворе фотоколорммстр ФЭК-60 Работает в диапазоне длин волн (Л) от 360 до 1000 нм, т.
е, в ближней ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной области. Снабжен сурьмяно-цезиевым и кислородно-цезиевым фотоэлементом. Является однофотоэлементным прибором. Принципиальная оптическая схема прибор а (рис. 32). Нить накаливания лампы Д с помощью ег Вг г вас. зт. Омтаеескаа схема остсхсасрамсяга озк-80 двух конденсоров Кь Кз и двух зеркал Зг, Зз изображается на линзах Ог и Ог. Эти изображения проектируются линзами Оз и 04 и сводятся зеркалами Зз и 34 и призмой П плоскость фотокатода фотоэлемента Ф.
Модулятор г)г, омещенный за конденсорами, модулирует световые потоки, равый и левый, в противофазе, с частотой 350 Гц. Модуированные световые потоки, пройдя светофильтры Сь С, кюветы Рь Р, попадагот на фотоэлемент и возбуждают нем переменный ток, пропорциональный разности светоых потоков правой и левой ветвей прибора.
Фототок уси- 22Э л ивается четырехкаскадным усилителем. Выходной сигна пал переменного тока выпрямляется фазовым детектором, к к торому непосредственно подключен микроамперметр. В правый световой поток последовательно вводят кюветы либо с нулевым раствором, либо с измеряемыаь (Це левая диафрагма Д„расположенная на пути правого све. тового потока, измерительная и связана с отсчетным бара баном 1 (рис.
33), отградуировапным в величинах опти. ческой плотности (А) и козф. фициента пропускания (Т) л — Щелевая диафрагма Дт, рас. положенная на пути левого светого потока, компенсационная и шкалы не имеет. При вращении рукоятки 2 по часоб вой стрелке щелевая диафрагма Д, раскрывается. Кюветы переключаются поворотом ручки 3 до упора, В левом световом потоке номе. шают раствор сравнения. о Сурьмяно-цезиевый и кисло- родно-цезиевый фотоэлементы „а,„„в устанавливаются поочередно матра оэц-ео в в одно и то же гнездо.
Для замены фотоэлементов нужно сиять крышку 4. Прибор имеет девять пар светофильтров; одна для измеРения в УФ-области; пять — в видимой и три в ближней ИК-области. Прибор используется также в роли нефелометра. Пор яд о к работы. Прибор включают в сеть (220 В, 50 Гц), затем включают питание с помощью тумблера на панели стабилизатора; при этом включается мотор, приво.дящий в движение модулятор. Измерения на приборе начинают через 15 — 20 мин, когда электросхема прибора прогреется и наступит стабильный режим ее работы. 1.
Устанавливают «электрический нуль» прибора. Для этого закрывают компенсационную диафрагму поворотом рукоятки 2 по часовой стрелке до упора, а барабан правой диафрагмы б ставят на значение А 2,0 по шкале 1. Вращ иием рукоятки потенциометра 3 добиваются нулевого поло зиения стрелки микроамперметра.
2. Правый барабан рукояткой б устанавливают на зп чение Т=100% (или А=О). 224 3 Рукояткой 8 устанавливают на пути излучения соответствующий светофильтр. 4 В кюветное отделение 7 на пути правого потока устанавливают кювету с испытуемым раствором, левый поток остается свободным. 5. Вращением левого барабана 2 устанапливают стрелку микроамперметра на нуль. 6. Вводят в правый поток кювету с нулевым раствором поворотом рукоятки б. 7. Вращением правого барабана б восстанавливают нарцшенное равновесие и приводят стрелку микроамперметра к нулю. Отсчет величины оптической плотности или процента пропускания производят по шкале диафрагмы !. В учебных и производственных лабораториях широко распространены фотоколориметры прежних выпусков: ФЭК-Н-57 и ФЭК-56-М, Концентрационный фотовлектрнчсскнй колорнметр КФК-2 Применяют для определения малых концентраций обычным методом и больших содержаний веществ методом дифференциальной спектрофотометрии.
Концентрацию веществ в растворе определяют по калибровочному графику, отражающему зависимость концентрации от оптической плотности. График строят по стандартному раствору определяемого вещества. Регистрирующим прибором в колориметре является микроамнерметр М 907, который имеет шкалу в микроамперах и шкалу 0 — 100 делений, которая соответствует шкале коэффициентов пропускания или оптической плотности. Измерение коэффициента пропускания состоит в том, что на фотоприемник (фотоэлемент Ф-4) поочередно направляют световые потоки через стандартный (нулевой) раствор и через исследуемый раствор. Разность интенсивности этих потоков и представляет собой коэффициент пропускания. Колориметр модели КФК-2МП оборудован микро-ЭВМ для обработки информации, поступающей от колориметра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
