5.2.Вивчення кінетики утворення золю сірки

Для виконання даної роботи використовують фотоелектричний нефелометр. Він складається з оптичної підставки (рис.5.3), на яку встановлюють кожух 1 з джерелом світла, діафрагму 2, підставку 3 з посудиною для золю і два фотоелементи 4 і 5.

Фотоелементи можуть по черзі за допомогою перемикача з’єднуватись з гальванометром.

Рис.5.3. Фотоелектричний нефелометр.

Джерелом світла є електрична лампа, яка знаходиться в металічному кожусі; світло проходить через отвір в цьому кожусі, закритий лінзою–конденсатором 6, що концентрує промені на вікно діафрагми. Для регулювання постійної напруги, яка живить лампу, використовують спеціальний стабілізатор напруг або при його відсутності – реостат.

Посудина для колоїдного розчину має вигляд кубу і виготовляється з органічного скла (плексигласу).

Фотоелементи (селенові або купроксидні) встановлюють так, щоб у віконечко фотоелементу 4 потрапляло світло, яке пройшло через колоїдний розчин, а в віконечко фотоелемента 5, перпендикулярне до віконця фотоелемента 4 – світло, розсіяне цим розчином. За допомогою фотоелемента 4 вимірюється інтенсивність світла, що пройшло через розчин; фотоелементом 5 визначається інтенсивність розсіяного світла.

Працюючи з чутливим гальванометром, необхідно поводитись з ним дуже обережно. Стрілка гальванометра повинна бути аретована і вивільнятись тільки на час проведення вимірювань (повертанням за часовою стрілкою голівки аретиру). Перед початком вимірювань слід перевірити правильність встановлення стрілки на нуль (при невключеному приладі) і у випадку необхідності здійснити таке встановлення.

Роботу розпочинають з того, що ретельно промивають кювету і заповнюють її дистильованою водою. Включають струм для живлення лампи і реостатом підтримують постійною напругу порядку 80-100 В. Враховуючи коливання напруги струму, необхідно слідкувати за вольтметром щодо стабільності напруги струму або користуватись стабілізатором. Конденсатор 6 встановлюють так, щоб на кювету падав пучок приблизно паралельних променів. Якщо при цьому одержується занадто сильний потік світла, спрямований на фотоелемент 4 його можна послабити, помістивши безпосередньо перед цим фотоелементом матове скло.

Для встановлення величини похибки на відображення світла частинами приладу і стінками кювети записують покази гальванометра при включенні його на фотоелемент. Записана при цьому цифра є похибкою, яку слід віднімати при вимірюваннях інтенсивності розсіяного світла.

Переключають гальванометр на фотоелемент 4 і вимірюють, потім знімають кювету з водою і знову вимірюють значення по гальванометру. Різниця цих вимірювань дає похибку, яку слід додавати при визначенні інтенсивності світла, яке проходить через досліджувані розчини. Ця похибка зумовлена поглинанням і розсіюванням світла кюветою і розчинником (якщо під час вимірювань стрілка гальванометра вийде за межі шкали, слід зменшити отвір діафрагми або напруги на лампі і повторити вимірювання).

Після цього заповнюють кювету досліджуваним розчином і послідовно знімають покази гальванометра при включенні фотоелементів 4 та 5. Щоб уникнути нагрівання розчинів і зниження чутливості фотоелементів, лампу включають тільки на момент відліку по гальванометру.

Відліки по гальванометрах після внесення в них поправок перераховують на силу фотоструму, яка пропорційна інтенсивності освітлення (чутливість гальванометра вказана на шкалі приладу).

Таким чином можна прирівняти відношення струмів до відношення інтенсивності освітлення обох фотоелементів:

або .