Характеристики и примеры абсорбциометрических приборов

Основное назначение современных абсорбциометрических приборов — определение концентрации растворов с исследуемым веществом посредством сравнения величин поглощения или пропускания световой энергии исследуемого раствора и раствора известной концентрации.

В настоящее время на рынке фотометрических приборов и в практических лабораториях можно встретить большое разнообразие различных по конструкции и характеристикам колориметров, фотометров и спектрофотометров.

Приборы могут отличаться:

1. по форме представления информации (в единицах светопропускания, в единицах оптической плотности, в единицах концентрации или любых других значениях, по которым произведена калибровка);

2. по способу построения и хранения калибровочных значений (автоматическое, ручное, длительное или краткосрочное);

3. по способу подачи в прибор исследуемого раствора (проточная кювета, коммутируемая кювета, кюветы специальной конструкции, например, 96-луночный планшет и т.д.);

4. по конструкции оптической системы (одноканальные и многоканальные);

5. по виду источника излучения световой энергии (разнообразные лампы накаливания с телом накала из вольфрама, импульсные, газоразрядные лампы, светодиоды, лазеры).

Существуют и другие отличительные признаки, так или иначе влияющие на параметры и эксплуатационные характеристики приборов.

Основные параметры и характеристики колориметров.

1. Спектральный диапазон. Он характеризует спектральный диапазон длин волн, в которых работает прибор. Диапазон задается в нанометрах. В большинстве случаев фотометры (колориметры) работают в спектральном диапазоне 340—700 нм. Диапазон работы спектрофотометров, как правило, значительно шире (200— 950 нм). Так как фотометры, в отличие от спектрофотометров, формируют заданную длину волны дискретно с помощью полосовых фильтров, то каждому фотометру придается набор светофильтров.

Применяются светофильтры, в основном, двух типов:

• светофильтры, изготовленные из цветного стекла (окрашенных жидкостей, окрашенной пластмассы или других селективно поглощающих материалов);

• интерференционные светофильтры, принцип действия которых основан на использовании явления интерференции в тонких многослойных пленках.

2. Динамический диапазон измерения. Энергия светового потока, прошедшая через раствор, измеряется с помощью фотоприемников, при этом сила тока, возникающего в фотоприемнике, прямо пропорциональна интенсивности светового потока, падающего на фотоприемник.

Приборы выдают значение оптической плотности (D) в Беллах (Б). Иногда вместо термина оптическая плотность (D) используют термин абсорбция (А) или термин экстинкция (Е).

Диапазон измерения может быть представлен и диапазоном светопропускания (в %).

3. Максимальный и минимальный объем фотометрируемого раствора. Максимальный объем определяется объемом измерительной кюветы, а минимальный допустимый объем раствора, при котором еще возможно получение гарантированных результатов измерений, определяется, помимо конструкции кюветы, возможностью приемно-усилительного тракта прибора.

Современные фотометрические приборы могут работать с минимальными объемами раствора в диапазоне 10—500 мкл.

4. Градуировка прибора.

Многие современные приборы имеют процессоры, запоминающие устройства, которые позволяют автоматизировать процесс построения градуировочных характеристик самим прибором.

Возможности некоторых приборов ограничены объемами памяти, что, в свою очередь, ограничивает количество (набор) стандартных растворов различных концентраций, необходимых для градуировки прибора.

Приборы более высокого класса, имеющие энергонезависимое запоминающее устройство, позволяют сохранять информацию, в том числе и градуировочные характеристики, в течение длительного времени (нескольких месяцев) даже при отключении прибора от сети.

5. Способы отображения и регистрации информации.

В общем случае фотометры могут выдавать информацию в светопропускании, в оптической плотности, в единицах концентрации исследуемых растворов или в тех единицах, в которых указаны значения калибровочных (стандартных) растворов.

В качестве отображения информации в приборах используются стрелочные, цифровые и алфавитно-цифровые индикаторы. Информация регистрируется принтерами самых различных конструкций. Большинство приборов имеет связь с внешней ЭВМ, чаще всего через стандартный интерфейс.