П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Порядок отсчета сведующий: определяют, на сколько полных градусов повернут нуль нониуса по отношению к лимбу, затем определяют число делений от нуля нониуса до штриха нониуса„ совпадающего с градусным штрихом лимба, и умножают полученное число делений на 0,05'. Полученный результат прибавляют к первому. Разность отсчетов, соответствующих фотометрическому равновесию поля с оптически актииным веществом и без него, равна углу вращеия плоскости поляризации данного раствора. Установку иа равную затененпость тройного поля и отсчет необходимо произвести не менее 3 — 5 раз и взять среднее. Если поляриметр иу)еет кожух для термостатирования поляризацнонной трубки, то перед началом испытания раствора через кожух в течение 10 мин пропускают воду из термостата при температуре 20~0,1 'С. В случае отсутствия кожуха следует работать,в помещении с температурой 20~3'С, При определении удельного вращения индивидуальной жидкости ее выдерживают в термостате при 20~ -~0,1'С в течение 30 мин.
ЬЗ вЂ” З2 242 Концентрацию определяемого вещества рассчитавают формуле С = аПа]в 1, г/мл, где а — Угол вРащениЯ, гРад; (а1о — Удельное вРащение- угол вращения раствором, содержащим 1 г/мл оптически активного вещества при толщине слоя 1=1 дм. Удельныя угол вращения для сахарозы равен +66,5', глюкозы +52,8 ', фруктозы — 90,5 'С. ~ 73. Спектральный анализ Спектральный анализ основан иа изучении оптических спектров испускания или поглощения. Различают атомноабсорбционный метод спектрального анализа (анализ по спектрам поглощения) и эмиссионный анализ (анализ по спектрам испускания).
Спектральный анализ широко применяют для качественного и количественного анализов различных веществ. По характеристическим линиям спектра можно определять элементный состав вещества, а интенсивность спектральной линии является мерой концентрации вещества в пробе. Змнсснонная спектроскопня Атомы элементов в возбужденном состоянии испускают излучение со строго определенной длиной волны. Спектры испускания (эмиссионные спектры) для каждого элемента индивидуальны, они состоят из определенного набора характерных линий, по которым можно определять элементный состав вещества и его концентрацию Прн эмиссионном спектральном анализе исследуемую пробу испаряют или сжигают, если это жидкое или твердое вещество, затем подвергают действию высокой температуры или электрического разряда для перевода атомов в возбужденное состояние и регистрируют спектр. Качественный эмиссионный анализ сводится к расшифровке линий в спектре анализируемого образца.
Количественный анализ основан на сравнении интенсивности спектральных линий образца с интенсивностью линий в спектре стандартного образца, содержание определяемого элемента в котором изве ство. Источниками излучения могут служить пламя, электри ческая дуга, искра, импульсный или электровакуумный раз ряд. Дуговой разряд дает температуру 5000 — 7000'С, при которой в возбужденное состояние переходят атомы боль 242 ииства элементов. В высоковольтной искре с температурой 7000 — 15000'С возбуждаются атомы элементов с высоким пот отенциалом возбуждения. Импульсный и электровакуумяые разряды используют для возбуждения инертных газов.
По методу регистрации спектра различают несколько эндов эмиссионного спектрального анализа. При визуальном анализе качественный состав определяют непосредственным наблюдением видимого спектра. Более точен фотографический анализ, по которому спектр фотографируют на фотопластинку, которую затем рассматривают на спекгропроекторе при качественных определениях или фотометрируют с помощью микрофотометра при количественных определениях.
На фотографической пластинке получают фиксированный ряд линий, соответствующих спектральным линиям исследуемого образца, степень почернения которых пропорциональна интенсивности этих линий. Для определения качественного состава анализируемых проб используют атласы спектральных линий элементов Съемку спектра пробы проводят рядом со спектром железа„ который является стандартом длин волн. С помощью атласа спектра железа определяютдлины волн других элементов на исследуемой спектрограмме. Атласы представляют собою наборы карточек (планшетов), на которых изображены спектры элементов с указанием длин волн спектральных линий (рядом с линиями железа). Для расшифровки полученных спектрограмм используют спектропроекторы.
Промышленностью выпускается спектропроектор Г1С-!8, который дает возможность получить на экране увеличенные в 20 раз небольшие участки спектра, облегчая их расшифровку при экспрессном качественном или полуколичественном анализе. Г1лотность почернения линий на фотопластинке измеряют с помощью микрофотометров. Сне~оной поток пропускают через незачерненную часть фотопластинки, а затем направляют его на фотоэлемент с гальванометром.
Отмечают отклонение стрелки гальванометра по шкале. Затем световой поток пропускают через зачерненную часть пластинки и снова отмечают отклонение стрелки гальванометра. Плотность почернения определяют по уравнению: 8= Гд(Го)), де 1, — интенсивность света, прошедшего через незачернениую часть фотопластинки; 1 — интенсивность света, прошедШего через зачерненную часть фотопластинки. Поскольку плотность почериения пропорциональна кои- 1Е.
центрации элемента, по показаниям гальванометра строя~' градуировочный график зависимости почернения от концен. трации. По такому графику затем определяют содержание элемента. Для определения плотности почернения линий на спектрограмме применяют микрофотометр МФ-2 (илн (МФ-1) и двухлучевой микрофотометр ИФ0-451. При фотоэлектрическом эмиссионном анализе аналитн. ческие линии регистрируют с помощью фотоэлементов.
Ре. зультат анализа указывается на шкале измерительного прн. бора или фиксируется на ленте самозаписывающего прн. бора. Кварцевый спектрограф ИСП-28 Это старый, но весьма распространенный спектрограф, Он прост по устройству и весьма нагляден для изучения, используется для спектров в интервале длин волн л= =200 †; 600 нм. Практически с прибором можно работать до 700 нм, но дисперсия (разложение света) в этой области будет очень мала. На нем проводят качественный и колиРкс, еа Оптвческ кварцевого спек нсп.яв чественный анализы металлов, сплавов, руд, минералов и других материалов. На рис. 42 показана оптическая схема прибора. Свет от источника 1 (дуга нли искры) через трехлинзовый конденсор 3 — 5, защищенный от брызг металлов кварцевой пластинкой 2 через затвор 7, направляется в щель 5, находящуюся в фокусе зеркального обьектива 8.
Отраженный от этого объектива параллельный пучок света направляется на кварцевую призму 9. Подвергшийся 244 днсп нсперсии свет кварцевым объективом 10 фокусируется на тстльсию фотопластинки 11. Объективом служат вогнутое алюминированное зеркало. Оптическая ось обьектива слегка развернута по отношению ь ос оси коллнматора для разделения лучей, идущего от щели я отраженного обьектнвом. Призма (60-градусная) расположена недалеко от щели.
Обьектнв камеры сделан пз двух кварцевых линз. Фокальная поверхность объектива плоская для всего рабочего дн напазона. Это позволяет совместить сразу весь спектр со светочувствительной поверхностью фотографической пластинки. Объектив камеры не исправлен на хроматическую аберрацию, поэтому фокальная плоскость спектрографа наклонена к оптической оси камеры под углом -42'. Первые два конденсора трехлинзовой осветительной системы изготовлены из кварца и флюорита для уменьшения хроматической аберрации. Поэтому при одном н том же положении конденсоров можно работать по всей рабочей области спектра.
Фокусировку спектрографа осуществляют перемещением щели вдоль оптической оси с помощью микрометрического винта. Правильное положение этого винта указывается в аттестате прибора. Угол наклона кассеты точно устанавливается на заводе. Для анализа алюминиевого сплава образцу придают форму электрода. Таким же образом готовят образцы трех эталонов, близких по составу к анализируемому образцу, например, сплав дюралюминий содержит магний, медь, железо, марганец.
Готовят также образец железа, так как он служит стандартом, поскольку известны длины волн всех его спектральных линий. Кассету с фотопластинкой вставляют в спектрограф и открывают крышку кассеты. Образцы поочередно укрепляют в держателе электродов искрового генератора ИГ-3 и в стандартных условиях возбуждения (при 220 В и 2 Л) снимают спектры в следующем порядке: образец железа, трн эталонных образца, анализируемый образец и снова образец железа. После каждого снятия спектра кассету с фотопластинкой перемещают таким образом, чтобы после проявления на ней одно над другим были зафиксированы изображения шести спектров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
