Описание установки. Фотоэлектроколориметр КФК-2 представляет собой прибор, предназначенный для измерения в отдельных участках длин волн

Фотоэлектроколориметр КФК-2 представляет собой прибор, предназначенный для измерения в отдельных участках длин волн, выделяемых светофильтрами, коэффициентов пропускания и оптической плотности D жидкостных растворов и твердых тел, а так же определение концентрации веществ в растворах методом построения градуировочных графиков или с использованием аналитического выражения вида (3).

Колориметр позволяет также производить измерения коэффициентов пропускания Т рассеивающих взвесей, эмульсий и коллоидных растворов в проходящем свете.

Колориметр применяется на предприятиях водоснабжения, в металлургической, химической, пищевой промышленности, в сельском хозяйстве, в медицине и других областях народного хозяйства.

Пределы измерения на колориметре коэффициентов пропускания - от 100 до 1%, оптическая плотность от 1 до 2. Спектральный диапазон работы колориметра от 315 до 980 нм. Блок-схема колориметра показана на рис.2, из которой видно, что электрическая схема колориметра состоит из преобразователей светового излучения в электрические сигналы (фотоприемников), измерительного усилителя постоянного тока (УПТ), стабилизаторов напряжения 6,3 В (для питания осветительной лампы) и 45В (для питания фотоэлементов), а также источников напряжения ±18В для питания УПТ. Фотоприёмники работают в различных областях спектра: фотоэлемент Ф-26 в области спектра 315-540 нм, фотодиод ФД-24К - в области спектра 590 - 980 нм. Подключение фотоприемников ФД-УПТ осуществляется с помощью переключателя S1, имеющего 6 положений. В первых трех положениях, обозначенных "З", "2", "1" черным цветом, работает фотоприемник Ф-26. При этом обеспечивается изменение чувствительности электрической схемы в отношениях 1:1; 1:3; 1:4. В других трех положениях переключателя S1, обозначенных "I", "2", "3" красным цветом, фотоприемник Ф-26 отключается, а подключается фотодиод ФД-24К, при этом чувствительность электрической схемы изменяется в отношениях 1:9; 1:3; 1:1.

Оптическая схема колориметра показана на рис. 3.

Нить лампы 1 конденсатором 2 изображается в плоскости диафрагмы 3 диаметром 2 мм. Это изображение объективом 4,5 переносится в плоскость, отстоящую от объектива на расстояние 300 мм, с увеличением 10x. Кювета 10 с исследуемым раствором вводится в световой пучок между защитными стеклами 9,11. Для выделения узких участков спектра излучения используются цветные светофильтры 8. Пластина 14 делит световой поток на два: 10% светового потока направляется на фотодиод ФД-24К и 90% на фотоэлемент Ф-26. Тепловой светофильтр 6 введен 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 7. Для уравнивания фототоков, снимаемых с фотоприемника ФД-24К при работе с различными цветными светофильтрами, перед ним установлен светофильтр 13 из цветного стекла СЗС-16.

Принцип измерения коэффициента пропускания состоит в том, что на фотоприемник направляются поочередно световые потоки – прошедший через растворитель и через контрольный раствор. При этом изменениемчувствительности колориметра добиваются, чтобы отсчет по шкале коэффициентов пропускания n1 был равен 100 дел. Таким образом, полный световой поток Ф^l₀ условно принимается равным 100%. Затем, пропускают поток Ф^l прошедший через исследуемый раствор, коэффициент пропускания которого в процентах будет равен n2, т. е. Т%=n2.

Отношение потоков есть коэффициент пропускания исследуемого раствора:

T= Ф^l / Ф^l₀× 100% (4)

Оптическая плотность D определяется по формуле:

D = -lg (Ф^l/Ф₀^l)= -lg (T/100)=2- lgT (5)

Внешний вид КФК-2 показан на рис. 4, в котором выделены следующие элементы: в качестве регистрирующего прибора применяется микроамперметр 1 со шкалой, оцифрованной в коэффициентах пропускания (прозрачности) Т и оптической плотности D. Осветительная лампа, создающая световой пучок, защищена экраном 2. Светофильтры, вводимые в область пучка, переключаются ручкой 3. Ручкой 4 осуществляется введение кюветы с растворителем или исследуемым раствором в область светового пучка (положения 1 и 2). Установление чувствительности осуществляется ручкой 5, которая выполняет функцию переключателя S1, с помощью которого осуществляется включение фотоприемника. Установка на 100% по шкале прозрачности Т осуществляется ручкой 6 «ГРУБО», рядом находится ручка для установки «ТОЧНО». Выше ручки 4 расположена крышка, под которой находится кюветодержатель для растворителя и исследуемого раствора.

Дата добавления: 2014-01-04