Аппаратура и техника измерений

В данной работе оптическая плотность раствора реагирующего вещества измеряется с помощью колориметра фотоэлектрического КФК-2 (метод фотоколориметрии) и с помощью фотометра фотоэлектрического КФК-3 (метод спектрофотометрии). Ниже приводится описание устройства и порядок измерения D с помощью этих приборов.

Колориметр фотоэлектрический КФК-2 [6]. Прибор предназначен для измерения в на отдельных участках диапазона длин волн 315 – 980 нм, выделяемых светофильтрами, коэффициентов пропускания Т и оптической плотности D жидких растворов и твердых тел, а также для определения концентрации веществ в растворах после предварительной градуировки. Общий вид прибора представлен на рис. 2. Принцип действия прибора основан на поочередном измерении светового потока I₀, прошедшего через растворитель или контрольный раствор, и потока I, прошедшего через исследуемый раствор. Световые потоки I₀ и I преобразуются фотоприемниками (фотодиод и фотоэлемент) в электрические сигналы i₀ и i, которые усиливаются и подаются на регистрирующий микроамперметр типа М907-10 (1), шкала которого оцифрована в единицах коэффициента пропускания и оптической плотности.

Рис. 2. Общий вид колориметра фотоэлектрического КФК-2: 1 – микроамперметр; 2 – осветитель; 3 – кожух; 4 – рукоятка ввода светофильтров; 5 – крышка кюветного отделения; 6 – рукоятка перемещения кювет; 7 – рукоятка включения фотоприемников "Чувствительность"; 8 – рукоятка "Установка 100 грубо"; 9 – рукоятка "Установка точно"; 10 – съёмная крышка; 11 – фотометрическое устройство; 12 – блок питания

Принципиальная оптическая схема фотоколориметра КФК-2 представлена на рис. 3. Свет от галогеновой лампы 1 проходит последовательно через конденсор 2, диафрагму 3, объектив 4. Кювета с исследуемым раствором 9 вводится в световой пучок между защитными стеклами 8, 10. Для выделения узких участков спектра из сплошного спектра излучения лампы в колориметре предусмотрены цветные светофильтры 7.

Теплозащитный светофильтр 5 вводится в световой пучок при работе в видимой области спектра 400  490 нм. Для ослабления светового потока при работе в спектральном диапазоне 400  540 нм установлены нейтральные светофильтры 6.

Пластина 13 делит световой поток на два: 10 % процентов светового потока направляется на фотодиод 12 и 90 % – на фотоэлемент 14. Фотоприемники работают в разных областях спектра: фотоэлемент – в области спектра 315  540 нм; фотодиод – в области спектра 590  980 нм. Для уравнивания фототоков, снимаемых с фотодиода при работе с различными цветными светофильтрами, перед ним установлен светофильтр из цветного стекла 11.

Рис. 3. Принципиальная оптическая схема колориметра КФК-2: 1 – галогеновая лампа; 2 – конденсор; 3 – диафрагма; 4 – объектив; 5 – теплозащитный светофильтр; 6 – нейт-ральный светофильтр; 7 – цветные светофильтры; 8 – защитное стекло; 9 – кювета с исследуемым раствором; 10 – защитное стекло; 11 – светофильтр из цветного стекла; 12 – фотодиод; 13 – пластина; 14 – фотоэлемент