III. Проведение эксперимента и обработка результатов

II. Методика эксперимента

Экспериментальная установка представляет однолучевой фотоэлектрокалориметр с двумя вариантами регистрации оптического сигнала: а) с постоянным зондирующим лучом; б) с модулированным лучом, функциональная схема которого приведена на рисунке.

Рис. 2. Экспериментальная установка

Источником света служит лазер с длиной волны 0,7 мкм. Свет от лазера «Л», проходя через кювету с раствором КР и концентрацией растворённого вещества, ослабляется регистрируется фотодиодом ФД. В случае а) регистрация постоянного оптического сигнала производится микроамперметром мкА, в случае б) – осциллографом осц.

1. Для любого варианта схемы снять зависимость U(C_k), где U – регистрируемый сигнал, C_k – калиброванная концентрация раствора, U₀ – сигнал при линейной концентрации.

2. Построить зависимость ln(U₀ /U) – С и по ней определить тангенс угла наклона прямой. Как следует из закона Бугера – Ламберта:

Ф_е = Ф_еое^-kd = Ф_еое^-сαd,

где k – линейный коэффициент поглощения, α – коэффициент пропорциональности в k = сα. Тогда lnФ_ео / Ф_е = ac, где а = tgφ и α = 1/dtgφ, где d – толщина слоя раствора.

3. Измерить Ux для раствора неизвестной концентрации и по градуированному графику определить Cx.

4. Вычислить по закону Бугера – Ламберта концентрацию Сх используя значения

Ux / Uo и определённую по графику постоянную α.

Контрольные вопросы

1. Как объяснить распространение волны в веществе и её поглощение?
2. Как зависит поглощение от агрегатного состояния и состава вещества?
3. Как получить закон поглощения света?
4. Какова особенность поглощения света в растворах?
5. Какие параметры используются при количественном измерении поглощения?
6. Как связана оптическая плотность раствора с его концентрацией?
7. Как будет поглощаться свет в растворе с несколькими поглощающими веществами?
8. Как устроен фотоэлектрический колориметр и его основные узлы?
9. Как с помощью оптической схемы объяснить принцип измерения оптической плотности раствора?
10. Почему выбрана двухлучевая схема?
11. Из каких этапов состоит выполнение работы?
12. В чём заключается методика определения концентрации неизвестного раствора?

Дата добавления: 2015-07-02