В.М. Пешкова, М.И. Громова - Методы абсорбционной спектроскопии в аналитической химии (1115214), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Для работы в инфракрасной области спектра, соответствующей основным фундаментальным частотам, применяют специальные тепловые приемники излучений— термоэлементы и балометры. Кюветы Жидкие образцы перед измерением должны быть помещены в соответствующие кюветы, Выбор кювет. Объем кюветы выбирают в зависилюсти от количества раствора. При незначительном количестве слабопоглощающего раствора следует использовать узкие кюветы, но с достаточной толщиной слоя (1).
Основным критерием выбора кювет является необходимость выдерживать оптимальным интервал измеряемых оптических плотностей (см. гл. 1). Прн построении градуировочного графика концентра- 243,:::.'~,-:!~~,'. ции эталонных расгворов и толщина слоя кюветы должны быть выбраны такими, чтобы измеренные оптические плотности находились в интервале 0,1 — 1,О. При определении очень малых концентраций измеряемая оптическая плотность может быть ниже 0,1, цо при этом для обработки экспериментальных результатов необходимо применять методы математической статистики.
анны кювет. В зависимости от конструкции прибора иоветы име1от различную форму. Наиболее распространены прямоугольные кюветы (рис. 77). Наборами таких кювет снабжено большинство фотоэлектроколориметров и спектрофотометров. В каждом из наборов Рнс. 77 Кюветы 2 — свссоусолсныс; 2 — чнлнннвнссснсс: 2 — ссфланоныс имеется несколько пар щовет с толщиной слоя от 1 до 5 см. Парные юоветы должны иметь одинаковую пропускаемость при заполнении их одинаковыми растворамп. В комплекте спектрофтометров СФ-4, СФ-4А, СФ-5, СФ-1б имеются два вида кювет: прямоугольные кварцевые и цилиндрические со сменными кварцевыми и стекляянымп крышками. Для измерения поглощения растворов малых концентраций и малых объемов для повышения чувствитезьности определения удобно использовать цилиндрические к2оветы с большой толщиной слоя, но малым диаметром.
Представленные па рис. 77 110! кюветы с толщиной слоя 10 см сделаны из тефлона и имеют кварцевые окна диаметром 5 мм. Для их заполнения требуется лишь около 2,5 мл испьпуемого раствора. Однако следует уделять особое внимансю пцательности нх установки в кюветном отделении в положении, строго параллельном световом1 потоку. Это достигается прп помощи специального держателя (рнс. 78). 0бращение с кюветами. Болыпое значение в спектрофотометрии имеет чистота рабочих стенок кювет. Многие вещества облада~от способностью адсорбироваться иа поверхности и загрязнять стенки кювет.
Это может вызвать большие ошибки при измерении оптических плотностей исследуемых растворов. Поэтому не следует надолго оставлять кюветы с испытуемыми растворами. По окончании работы нх необходимо сразу же вымыть, ополоснуть дистиллированной водой н вытереть снаружи мягким материалом. Во время мытья илн вытирания нельзя скоблить стенки юовет чем-лнбо жестким, чтобы не повредить их поверхность. Не следует допускать вытекания раствора нз кюветы на внешнюю степку илп в кюветное отделение, так как это силыю меняет прозрачность стенок кювет. Для очистки кювет от загрязнений их необходимо на некоторое время опустить в концентрированную соляную кислоту, после чего Рнс. 78. Дсржктсди юовст к спектрофотомстркм типа СФ-4; Š— для нрвыаугельных кюнет; 2 — длв днлнндрняеекнх кювет; 3 — для твердых ебрввдев; 4 — для хефлоневых кювет тщательно промыть водой.
Не следует для мытья кювет использовать бихромат калия в серной кислоте, так как он содержит компоненты, имеющие интенсивную окраску н способные адсорбироваться на стенках кювет. От огранических веществ к~авары следует очищать органическими растворителями. Пропускание кювет, наполненных водой, следует периодически сверять с данными аттестата. Заполнение кювет растворами. Чисто вымытые кюветы насухо вытирают снаружи.
Не следует высушивать кюветы изнутри при работе с водными растворами, Перед заполнением кюветы ее следует ополоснуть небольшой порцией исследуемого раствора, чтобы его концентрация не изменилась вследствие разбавления водой, оставшейся в кювете. Если измеряют плотность ряда эталонных растворов, то мыть кювету перед заполнением ее очередным раствором, отличающимся только по концентрации, не следует. Перед заполнением кюветы очередным раствором следует только ополоснуть ее этим же раствором.
Вначале измеряют оптическую плотность менее концентрированных растворов, затем более концентрированных. Прп работе с растворами в органических растворителях, несмец1нвающихся с водой, кювету сленует высушить изнутри. Нельзя приме- нять воздушную сушилку, так как зто вызывает загрязнелие кювет. а кроме того, кювета может дать трещины. Для ускорения процесса высушивания можно после листиллированной волы последователю|о ополоснуть кювету спиртом и зфиром. Работа с ор~аническими растворителями во избезкание их испарения требует более тщательно~о закрывания к!овет пробкамп; иногда для зтого использучот кюветы с тефлоновыми крышками.
Заполняют к!овету ло такого уровня, чтобы поток излучения попадал целиком в слой раствора. Установка кювет в кюветное отделение. Кюветы устанавливают в кюветное отделение всегда в строго определенном положении, чтобы избежать ошибок, связанных с различиями в отражении нли рассеянии излучений. 1!ри длительной работе происходит некоторый нагрев прибора. Температура в кюветном отделении повышается, в результате чего на внутренних стенках кювет появляются пузырьки воздуха, иногда раствор в кювете мутнеет, что сильно меняет поглощение. 41озтому требуется заново наполнить кювету. Для твердых образцов в некоторых приборах имеются специальные держатели (см. рис.
78), конструкция которых определяет минимальные размеры испытуемого образца. З. ОПТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ПРИПЦИПЫ ДЕИЕТВИВ РЛЗЛИЧНЫХ ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ В зависимости от характеристик каждого узла (см. рис, 66) прибор будет обладать теми или иными возможностями, что определяет целесообразность использования его при решении конкретных задач спектрофотометри и. В зависимости от характера спектров поглощения изучаемых систем (шпрокополосных, узколпнейчатых или имеющих тонку!о структуру спектральных полос) прн работе на приборах, имеющих различную монохроматичность потоков излучений, могут быть получены или совершенно нлентичпые, илп резко отличающиеся спектральные характеристики.
Изучение спектров поглощения систем, обладающих тонкой структурой спектров, требует использования приборов с высоко монохроматизированным потоком излучения (призменпые приборы нли приборы с пифракциопными решетками). Для проведения количественного анализа а большинстве случаев лостаточно иметь прибор, в котором монохроматизация осуществляется при помощи светофильтров. Олнако недостаточная монохроматичность потока излучения может вызвать несобгподенне закона поглощения излучений и снижение чувствительности фотометрической реакции, а также не позволит проводить фотометр!ясский анализ многокомпонентных систем.
Чтобы получить спектр поглощения прн работе на нерегистрирующих приборах, необходимо произвести измерения оптической плотности при ряде длин волн, которые входят в изучаемую область спектра, и затем построить графическую зависимость величины А от длины 246 волны Х. При работе на приборах* со светофильтрами следует соответственно произвести измерения со всеми имеющимися в приборе светофильтрами н построить зависимость Л или Т от > „„, его пропускания„ Регистрирующий прибор позволяет сразу получить спектр поглощения в виде записи на бланке.
Значения Л (Т), соответствующие какой-то определенной длине волны Х (илн ч), могут быть получены путем отсчета по бланку. Перед началом измерений на приборе необходимо провести проверку правильности работы всех его узлов. Тесты, которые при этом необходимы, указаны в описании соответствующего прибора.
Для получения надежных результатов прн измерении величин Л и Т отсчет по шкале прибора следует делать несколько раз, повторяя балансировку полностью до получения воспроизводимых результатов. Иногда полезно также повторно наполнить кювету и сделать измерение вновь. Отсчет по шкале производят с точностью, указанной в аттестате соответствующего прибора. Для сцектрофотометров она будет равна 0,001, а для фотоэлектроколориметров — 0,01 А.
Фотоэлектрический колориметр ФЭК-М Фотоэлектроколориметр ФЭК-М относится к типу объективных приборов, в которых детекторами служат селеновые фотоэлементы, Фотоэлектроколориметр ФЭК-М имеет стеклянную оптику, прозрачную только для лучей видимого участка спектра. В качестве источника излучений служит лампа накаливания (вольфрамовая лампа), дающая излучение в видимой части спектра. Селеновые фотоэлементы чувствительны только к излучениям видимого участка спектра. Следовательно, данный прибор пригоден для измерений в интервале400— 700 нм. Кроме того, для работы в этом интервале прибор снабжен тремя светофильтрами с полушириной пропускания 80 — 100 нм (см. рис.
68) и поэтолгу его используют только пря определении концентрации. Он непригоден для изучения спектров поглощения. Принципиальная схема прибора ФЭК-М представлена на рис. 79, внешний вид — на рис. 80. Конструкция прибора основана на принципе уравнивания интенсивности двух световых потоков при помощи щелевой диафрагмы. От источника света 1 (см. рнс. 79) световые лучи отражаются двумя зеркалами 2, 2', проходят светофильтры 8,2', ккь веты 4,4' с растворами и попадают на селеновые фотоэлемегпы 5,5'. Фотоэлементы включены через гальванометр 10 (см. рнс. 80) по диф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
