ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Колориметрические методы анализа из "Практикум по агрохимии Издание 2" Эти методы анализа основаны на сравнении окраски растворов разных концентраций. [c.49] Если поток света интенсивностью Уо падает на раствор, то часть этого света отразится от поверхности раствора, другая часть будет поглощена (абсорбция света) и часть его пройдет сквозь раствор. [c.49] На этом соотношении основано определение концентрации окрашенного вещества по оптической плотности раствора. [c.50] Если два раствора, имеющие одинаковые коэффициенты экстинкции (то есть содержат одни и те же частицы окрашенного вещества), одинаково поглощают свет (то есть имеют одинаковую оптическую плотность), то произведения концентрации этих растворов на толщину слоя будут равны. [c.50] Закон Ламберта — Беера, утверждающий независимость поглощения света молекулами от их сближения при увеличении концентрации, справедлив для достаточно разбавленных растворов. Поэтому колориметрическими методами пользуются для определения малых концентраций веществ. [c.50] Стаканчики, установленные в кронштейнах, перемещаются вместе с ними по вертикали при вращении кремальер. При поднятии стаканчиков вверх в раствор погружают стеклянные столбики,закрепленные на столике колориметра. На обратной стороне стойки имеются шкалы для отсчета слоя раствора, через который проходит свет. На закрытом крышкой столике помещены призмы и труба с оптическими линзами. [c.51] Вращением кремальер поднимают или опускают стаканчики, благодаря чему изменяется слой раствора от дна стаканчиков до полированных срезов стеклянных столбиков. Наблюдая в окуляр и перемещая стаканчики по вертикали, добиваются одинаковой освещенности обоих половин оптического поля. В этом положении оба раствора будут поглощать одинаковое количество света, то есть их оптические плотности будут равны. Отсчитав по нониусам кремальер слои растворов, через которые проходит свет, и зная концентрацию образцового раствора, рассчитывают концентрацию исследуемого раствора по уравнению (6). Таковы основные операции колориметрирования. Рассмотрим технику их выполнения. [c.51] Глядя на шкалу и действуя клемальерами, стаканчики поднимают настолько, чтобы оба столбика погрузились в воду точно на одинаковую высоту. Перемещением всего колориметра добиваются одинаковой освещенности обеих половин оптического поля. [c.52] Если при уравновешивании интенсивности окраски высота исследуемого раствора окажется в два раза больше или меньше высоты образцового раствора, то нужно последний заменить. Наиболее точны определения концентрации при соотношении, близком 1 1. [c.52] агрохимическом анализе широко применяют фотоэлектроколориметр ФЭК-М, схема устройства которого изображена на рисунке 12. [c.53] Плюс фотоэлемента Ф1 соединен с минусом фотоэлемента Фг, и наоборот. Между этими соединительными проводниками включен чувствительный нулевой гальванометр Г. При таком включении стрелка гальванометра будет отклоняться от нуля только при неравенстве световых потоков, падающих на два фотоэлемента, то есть гальванометр обнаруживает разность фототоков. Такая схема включения гальванометра называется разностной или дифференциальной. Гальванометр имеет переключатель П. В положении О — гальванометр отключен, в положении 1— вводится сопротивление, разностный фототок ослабляется и чувствительность гальванометра резко уменьшается. В положении 2 гальванометр включается на большую чувствительность, так как фототок подводится к нему, минуя сопротивление. Для сохранности фотоэлементов имеется шторка Ш, которая преграждает путь лучам во время кратковременных перерывов между измерениями. [c.54] Внешний вид прибора ФЭК-М изображен на рисунке 13. [c.54] Стрелка гальванометра наблюдается через лупу 5 (у последних моделей гальванометр выносной). Гальванометр имеет арретир 6, который перед началом работы ставится в положение открыто , а затем рукояткой корректора 7 стрелка гальванометра устанавливается на нуль. Нельзя вращать корректор при положении арретира закрыто . В это положение рукоятку арретира ставят после окончания работы. Слева, на боковой стенке, находится рукоятка 8 для переключения гальванометра на большую или малую чувствительность. [c.55] Работу на приборе следует начинать при включении гальванометра на малую чувствительность. Только после уравновешивания световых потоков при малой чувствительности можно переходить на уравновешивание их при большой чувствительности. На этой же боковой стенке имеются клеммы 9 для выносного гальванометра. В приборах первого выпуска при работе с выносным гальванометром рукоятка 8 должна быть в положении 0. Выносной гальванометр может не иметь механического арретира на своем корпусе. [c.55] Отсчетные барабаны 10, сидящие на одной оси, связаны со щелевой диафрагмой. На каждом барабане нанесены две шкалы коэффициентов светопропускания (черная) и оптической плотности (красная). На левом барабане шкала светопропускания равномерная нуль ее соответствует полному закрытию, а 100% — полному раскрытию диафрагмы. Шкала светопропускания правого барабана неравномерная 100% соответствует минимальному раскрытию диафрагмы, а 30% — максимальному. Шкала оптической плотности правого барабана имеет пределы измерения 0,00—0,52, левого — 0,00—2,00. [c.55] При работе с ФЭК-М нужно иметь в виду, что абсолютная инструментальная ошибка измерения коэффициента светопропускания одинакова на всех интервалах шкалы, и потому относительная ошибка будет тем больше, чем меньше измеряемая величина. Для уменьшения ошибки следует подбирать кюветы такого размера, чтобы светопропускание было не меньше 15% или оптическая плотность не больше 0,8. [c.56] Измерения рекомендуется начинать спустя 15—20 минут после включения прибора, так как в первые минуты, когда еще не прогреты фотоэлементы и стабилизатор напряжения, прибор дает недостаточно устойчивые показания. [c.56] Светофильтры подбирают опытным путем. Берут два раствора, отличающихся по концентрации на 10—15%, и измеряют оптическую плотность их при всех светофильтрах. Выбирают тот светофильтр, при котором разница в оптической плотности этих растворов будет наибольшей. [c.56] Для определения концентрации раствора удобнее пользоваться шкалой оптической плотности (красной). Точность отсчетов оптической плотности по шкале правого барабана на участке 0,15—0,52 выше, чем па левом барабане. Поэтому, если оптическая плотность ниже 0,5, пользуются правым барабаном если оптическая плотность выше 0,5, пользуются левым барабаном. При колориметрировании растворов одного и того же вещества рекомендуется работать на одном и том же барабане, меняя в случае необходимости кюветы. Итак, в зависимости от диапазона измеряемых величин работают или на левом, или на правом барабане. Этим будет определяться и порядок работы при измерениях. [c.56] Затем ручку 8 ставят в положение О и в правый пучок вводят кювету с растворителем. Включают гальванометр и устанавливают его на нуль теперь уже вращением измерительных барабанов. Тем самым мы уменьшаем щель диафрагмы и, следовательно, световой поток правого пучка на столько, на сколько он уменьшался исследуемым раствором. По этому уменьшению светового потока и измеряется оптическая плотность (или коэффициент светопропускания), отсчитываемая по шкале левого барабана. [c.57] Вернуться к основной статье