Рассмотрение основных абсорбционных методов химического анализа
Введение
Целью данной работы является рассмотрение основных абсорбционных методов химического анализа.
Абсорбционные методы анализа основаны на избирательном поглощении (абсорбции) электромагнитного излучения частицами (атомами, ионами, молекулами) вещества. При этом вещество поступает в физическое взаимодействие с электромагнитным излучением, поглощая его энергию. В результате этого увеличивается внутренняя энергия частицы. Поглощаемая энергия веществом, затрачивается на движение электронов, колебания атомов и вращения молекул.
Известно много различных видов электромагнитных излучений: γ-лучи, рентгеновское излучение, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, микроволновое и радиочастотное.
В зависимости от типа поглощающего излучение и способа преобразования избыточной энергии веществом распознают следующие абсорбционные методы анализа:
1. Молекулярный абсорбционный фотометрический анализ, основанный на поглощении электромагнитных излучений молекулами или сложными ионами в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях спектра. К этой группе методов относятся спектрофотометрический и, колориметрический методы анализа.
2. Нефелометрический и турбидиметрические методы анализа, которые заключаются в определении рассеянного или поглощенного света анализируемых частиц вещества.
3. Люминесцентный (флуориметричний) анализ, основанный на измерении излучения (мощности света), возникающего в результате выделения избыточной энергии возбужденными молекулами вещества.
4. Атомно-абсорбционный анализ, основанный на поглощении световой энергии атомами определяемого вещества.
Абсорбционные методы анализа отличаются большой избирательностью, чувствительностью, скоростью выполнения аналитических операций.
Абсорбционные методы анализа позволяют вести непрерывный контроль, автоматизировать процесс анализа.
Они применяются в научно-исследовательских и производственных лабораториях как для анализа конкретных веществ, так и в поточном контроле химических процессов и систем. Большое значение эти методы имеют при анализе руд, металлов, сплавов. Без применения этих методов не возможен контроль состава и качества продуктов питания или лекарственных препаратов. Эти методы занимают важное место в охране окружающей среды (в анализе воздуха, воды, почв)
Таким образом можно сделать вывод, что абсорбционные методы являются одними из важнейших и самых широко распространенных методов анализа.
1. Молекулярный абсорбционный фотометрический анализ
Молекулярные абсорбционные методы фотометрического анализа имеют распространенное применение для определения концентрации веществ (ионов) в воде или других растворителях. Они основаны на измерении интенсивности поглощения электромагнитного излучения оптического во диапазона спектра однородной системой и объединяет под единой ряд методов.
Каждая однородная система имеет свойство избирательно поглощать излучение определенной длины волны. Растворы веществ, которые поглощают свет с УФ или ИК - участков спектра бесцветные. Растворы веществ, которые поглощают свет с видимого участка спектра (380-760 нм), имеют определенную окраску.
Цвет любого окрашенного раствора является дополнительным к цвету поглощаемого излучения.
Например, если раствор вещества поглощает желтый свет, то окраска этого раствора будет синим и наоборот.
Основными законам, описывающим поглощение света, являются два закона светопоглощения.
Первый закон светопоглощения (закон Бугера-Ламберта) выражает связь между интенсивностями I и I0:
однородные слои одного и того же вещества одинаковой толщины поглощают одинаковую долю светового потока (при постоянной концентрации растворенного вещества). Иными словами доля светового потока, что поглощается однородной средой, прямо пропорциональна толщине поглощающего слоя:
где
к1 - коэффициент пропорциональности;
1 - толщина слоя.
Используется также математический вид этого закона в экспоненциальной форме:
Второй закон светопоглощения (закон Бугера-Бера или просто закон Бера) формулируется следующим образом:
доля светового потока, что поглощается данным тонким слоем однородной среды, прямо пропорциональна концентрации растворенного вещества (при постоянной толщине поглощающего слоя).
где
k2 - коэффициент пропорциональности;
С - концентрация растворенного вещества.
Оба закона объединяют в один объединенный основной закон светопоглощения Бугера-Ламберта-Бера, который и лежит в основе большинства фотометрических методов анализа и справедлив лишь для поглощения монохроматического светового потока с соответствующей длиной волны:
доля поглощенного светового потока (оптическая плотность) прямо пропорциональна концентрации растворенного вещества и толщине поглощающего слоя раствора.
А = kС1.
Если концентрация С выражена в молях на литр, то k представляет собой молярный коэффициент свет поглощения и обозначается ε. тогда:
А = εCl.
Закон Бугера-Ламберта-Бера пригоден для применения при выполнении следующих условий и ограничений:
1. Свет должен быть монохроматическим, а его поток параллельным.
2. Закон пригоден только для разбавленных растворов.
3. Температура измерений должна быть неизменной.
4. При определенной длине волны должны поглощать только доли одного вида, то есть в растворе не должны проходить побочные реакции (гидролиз, окислен-ня-восстановления, комплексообразования и т.п.), которые приводят к параллельному образования других продуктов, поглощающих свет.
Классификация фотометрического анализа осуществляется по трем признакам:
в зависимости от длины волны света, поглощаемого;
в зависимости от способа монохроматизации света;
в зависимости от способа измерения поглощения света.
В зависимости от конкретной наличии тех или иных признаков различают следующие группы методов фотометрии:
визуальная колориметрия;
фотоелектроколориметрия;
спектрофотометрия.
1.1 Визуальная колориметрия
К визуальной колориметрии относятся такие методы, в которых оценку интенсивности окраски растворов, исследуют, делают невооруженным глазом. Определение проводят в полихроматическая белом свете. К визуальной колориметрии относятся:- метод стандартных серий
- метод колориметрического титрования, или дублирования;
При выполнении анализа методом стандартных серий интенсивность окраски анализируемого окрашенного раствора сравнивают с расцветками серии специально приготовленных стандартных растворов с известными концентрациями, при одинаковой толщине слоя растворов. Чаще всего такие определения проводят в специальных колориметрических пробирках или цилиндрах.
Метод колориметрического титрования (дублирования) основывается на сравнении интенсивности окрасок исследуемого раствора вещества и раствора сравнения. Раствор сравнения (холостая проба) - это дистиллированная вода (или иной чистый растворитель), содержащая все реактивы в таких же количествах, что и исследуемый раствор. Раствор сравнения дотитровуют стандартным раствором вещества до уравнивания его окраски с окраской испытуемого раствора, получая таким образом искомые количественные данные.
Преимущества визуального метода колориметрического анализа:
техника определения проста, нет необходимости в сложном, дорогом оборудовании;
глаз наблюдателя может оценивать не только интенсивность, но и оттенки окраски растворов.
Недостатки визуального метода колориметрического анализа:
необходимость приготовления серии стандартных растворов;
невозможно сравнивать интенсивность окраски раствора в присутствии других окрашенных веществ;
при длительном сравнивании интенсивности окраски глаза человека устают, и ошибка определения увеличивается;
субъективность определений, которая увеличивается при слабой окраски раствора анализируют.
Погрешность определения содержания веществ методом визуальной колориметрии может достигать 5-10%.
1.2 Фотоколориметрический анализ
Данный метод основан на измерении поглощения немонохроматического света, проходящего сквозь окрашенный исследуемый раствор. Немонохроматическое излучение с узким диапазоном длин волн получают с помощью светофильтров. Интенсивность света, прошедшего сквозь исследуемый раствор, измеряется по величине электрического тока, который возникает в фотоэлементе. Шкала индикатора градуированна в величинах оптической плотности A и в величинах коэффициента светопропускания T. Величина T равна отношению I к I0.
Проведение фотоколориметрического анализа состоит из следующих этапов:
1. Проведение фотометрической реакции, цель которой перевод исследуемого компонента в окрашенное вещество, поглощающее электромагнитное излучение видимого участка спектра определенной длины волны. Для этого к раствору определяемого компонента добавляют реагент, который образует с компонентом окрашенное вещество (по химической природе, как правило, это либо комплексное соединение, или продукт окислительно-восстановительной реакции). К цветным реакциям, которые используются в фотоколориметрии, предъявляются следующие требования:
высокая скорость образования окрашенного соединения;
полученное окрашенное соединение должно иметь устойчивый состав;
окраска должна быть устойчивой и не разрушаться под действием света.
2. Выбор оптимальных условий фотоколориметрии - выбор светофильтра и толщины кюветы.
3. Измерение интенсивности поглощения электромагнитного излучения (светопоглощения) окрашенным раствором.
Относительная погрешность фотоколориметрических измерений как правило не превышает 3-5%.
При определении в растворе одного светопоглощающего вещества аналитическую длину волны, как правило, выбирают на максимуме полосы поглощения. Если в спектре есть несколько полос, выбирают наиболее интенсивную, поскольку работа в области максимума светопоглощения обеспечивает наиболее высокую чувствительность определения. Желательно также, чтобы и чувствительность приемника излучения в области аналитической длины волны была максимальной. Светофильтры выбирают таким образом, чтобы максимум поглощения света раствором отвечал минимума поглощения светофильтра. Выбор аналитической длины волны при наличии в растворе нескольких светопоглощающего веществ является сложным.
Минимальная ошибка определения на фотоэлектроколориметре будет тогда, когда оптическая плотность раствора находится в интервале 0,2-0,7.
Из уравнения закона Бугера-Ламберта-Бера видно, что чем больше толщина слоя раствора, тем больше оптическая плотность и, следовательно, тем более чувствительным будет определение. Однако, с увеличением толщины слоя (длина оптического пути) возрастают потери на рассеяние света. Кюветы с толщиной слоя большей 5см для фотометрии растворов не применяются.
Фотоколориметры в зависимости от количества фотоэлементов, используемых при измерениях, разделяют на две группы:
а) фотоколориметры с одним фотоэлементом (однолучевые)
б) фотоколориметры с двумя фотоэлементами (двухлучевые). Так как точность измерений выполненных на однолучевых фотоэлектроколориметрах небольшая, поэтому чаще используются двухлучевые приборы.
Рассмотрим принцип работы фотоэлектроколориметра с одним фотоэлементом на примере одного из современных приборов - КФК-2 (колориметр фотоэлектрический концентрационный). Он предназначен для измерения коэффициентов пропускания и оптической плотности жидких растворов в диапазонах длин волн от 315 до 980 нм и определение на основе этих данных концентрации веществ в растворах (рис.1).
Рис. 1. - Фотоэлектроколориметр КФК-2. 1 - микроамперметр, 2 - лампа накаливания, 3 - рукоятка для ввода светофильтров, 4 - переключатель кювет, 5 - переключатель фотоприемника, 6 - ручка «установка 100 грубо», 7 - ручка «установка 100 точно», 8 - крышка кюветного отделения
Принцип работы фотоэлектроколориметра можно пояснить на его оптической схеме, показанной на рис. 2:
Рис 2. Схема фотоэлектроколориметра одним фотоэлементом: 1 - лампа; 2 - конденсатор; 3 - диафрагма; 4,5 - объективы; 6 -теплозахисний светофильтр 7 - нейтральные светофильтры; 8 - цветные светофильтры; 9,11 - защитные стекла; 10 - кювета; 12 - фотодиод; 13 - пластина; 14 - фотоэлемент.
Лучи света от лампы 1 проходят через конденсор 2, диафрагму 3, объективы 4, 5 и светофильтры 6, 7, 8. Кювету 10 с исследуемым раствором вводят в световой поток между защитными стеклами 9,11. Пластина 13 разделяет световой поток на две части: первый поток попадает на фотодиод 12, второй - на фотоэлемент 14.
Фотоприемники работают в разных участках спектра: фотоэлемент в области 315-540 нм, фотодиод - в пределах 590- 980 нм. Подключение фотоприемников осуществляется соответствующим переключателем. Ток фотоприемника усиливается и подается на микроамперметр, фиксирующий ток, сила которого пропорциональна интенсивности светового потока, проходящего через исследуемый раствор.
Порядок работы на фотоэлектроколориметре КФК-2 следующий:
Включить прибор в сеть с помощью шнура и выключателя и прогреть его 15 мин. (см. рис. 1) при открытой крышке (8) кюветного отделения.
Скорректировать установку стрелки микроамперметра (1) на нуль по шкале коэффициентов пропускания (верхняя шкала).
С помощью ручки (3) ввести необходимый светофильтр.
Установить минимальную чувствительность прибора. Для этого ручку (5) установить в положение «1» и ручки «6» в крайнее левое положение. При этом положения «1», «2», «3» ручки (5),отмеченные на лицевой панели черным цветом, должны использоваться при работе со светофильтрами в области 315- 540 нм, а положения «1», «2», «3»,отмеченные красным цветом, при работе со светофильтрами в области 590-980 нм.
В кюветное отделение поместить кюветы с исследуемым раствором и с раствором сравнения (обычно с дистиллированной водой) Крышку кюветного отделения закрыть.
Ручкой (4) в световой поток вводят кювету с раствором сравнения и ручками (6) и (5) устанавливают отсчет «0» по нижней шкале (шкале оптической плотности) микроамперметра.
Поворотом ручки (4) заменяют кювету с раствором сравнения кюветой с исследуемым раствором и снимают отсчет по шкале оптической плотности.
Для получения достоверных результатов необходимо: а) следить за чистотой внешних сторон стенок кювет, тщательно протирая их кусочком фильтровальной бумаги перед помещением в кюветное отделение прибора; б) после каждого проведенного измерения, при переходе к измерению оптической плотности другого раствора, необходимо три раза промыть кювету дистиллированной водой из промывалки, затем ополоснуть небольшим количеством замеряемого раствора.
Рассмотрим принцип работы фотоэлектроколориметра с двумя фотоэлементами (рисунок 3).
В основу конструкции этих приборов положен принцип уравнивания интенсивности двух световых пучков с помощью переменной щелевой диафрагмы, то есть принцип оптической компенсации двух световых потоков путем изменений раскрытия диафрагмы.
Рис
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. 3. Схема фотоэлектроколориметра с двумя фотоэлементами: 1 - источник излучения; 2 - светофильтр; 3 - линза; 4,4'-зеркала; 5,5'- кюветы; 6 - фотометрический клин, 6'- щелевая диафрагма; 7,7'- фотоэлементы; 8 - усилитель; 9 - прибор для регистрации.
Световой поток от лампы 1 проходит через светофильтр, линзу, делится на два потока, которые попадают на зеркала 4,4', отражаются от них, проходят через кюветы 5, 5', фотометрический клин - 6, щелевой диафрагмы 6', попадают на фотоэлементы 7, 7'.
Фотометрический нейтральный клин 2 служит для ослабления светового потока, попадающего на фотоэлемент 7.
Примером одного фотоколориметра с двумя фотоэлементами является прибор модели ФЭК - 56М (рисунок 4).
Рис. 4. Общий вид фотоколориметра с двумя фотоэлементами ФЭК - 56М. а) вид спереди; б) вид сзади;
1 - микроамперметр; 2 - рукоятка переключения кювет; 3 - отсчетный барабан; 4 - рукоятка переключения шторки 5 - кюветное отделения; 6 - отсчетное барабан; 7 - рукоятка регулировки чувствительности прибора; 8 - рукоятка регулировки интенсивности светового потока; 9 - рукоятка установки светофильтров; 10 - блок питания со шнуром для подключения.
Ток фотоприемника усиливается и подается на микроамперметр, фиксирующий ток, сила которого пропорциональна интенсивности светового потока, проходящего через исследуемый раствор.
1.3 Спектрофотометрический анализ
Спектрофотометрия - наиболее совершенный метод фотометрического анализа. Он основан на определении спектра поглощения или измерении светопоглощения монохроматического света определенной длине волны, соответствующей максимуму кривой поглощения исследуемого вещества. Различают спектрофотометрию в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой области. В ультрафиолетовой и видимой области проявляются электронные спектры молекул, в инфракрасной области - колебательные спектры. Спектрофотометрия в видимой области и УФ-областях позволяет оценивать степень чистоты веществ, идентифицировать по спектру различные соединения, определить константы диссоциации кислот и оснований, исследовать процессы комплексообразования. ИК-спектры служат источником информации о структуре молекулярных соединений и широко применяются для идентификации органических веществ.
Кривую зависимости поглощения от длины волны или волнового числа называют спектром поглощения вещества. Эта кривая является специфической характеристикой определенного вещества. Качественный анализ веществ с их спектрами поглощения проводят двумя способами: а) по известным параметрам спектра поглощения исследуемого вещества; б) сравнение спектров поглощения раствора стандартного вещества и раствора исследуемого вещества одного и того же состава.
Для определения концентрации растворов спектрофотометрическим методом, как и в других фотометрических методах, используют закон Бугера-Ламберта-Бэра.
Анализ веществ проводится или по известным параметрам спектра поглощения исследуемого вещества, или сравнением спектров поглощением раствора стандартного вещества и раствора исследуемого вещества одного и того же состава, полученные в одинаковых условиях.Спектрофотометрические определения основаны на законе Бугера-Ламберта-Бера, но, в отличие от фотоколориметрическим исследований, можно анализировать не только окрашенные, но и бесцветные растворы, проводя в последнем случае измерения в ультрафиолетовой или инфракрасной областях спектра.
Спектрофотометрия имеет ряд преимуществ перед фотоколориметрией:
одновременное количественное определение нескольких компонентов многокомпонентных смесей, поскольку каждый компонент имеет максимум поглощения при определенной длине волны;
определение состава и констант неустойчивости комплексных соединений;
определение констант ионизации кислот, оснований и др.,
Спектрофотометры обеспечивают монохроматическое излучение не с помощью светофильтров, как в фотоколориметрии, а с помощью специальных оптических устройств - монохроматоров, которые позволяют непрерывно изменять длину волны излучения, проходящего через раствор исследуемого вещества.
В спектрофотометрическом анализе, как и в фотоколориметрии, необходимо создавать оптимальные условия для достижения определенной точности и воспроизводимости результатов. Относительная погрешность спектрофотометрических определений индивидуальных веществ не превышает 2%.
При измерении в ультрафиолетовой области и видимой части спектра пригодны растворители, которые не содержат примесей, поглощающих в данной спектральной области. В качестве растворителей используют воду, спирты, хлороформ, растворы кислот и щелочей.
Концентрацию раствора и толщину слоя раствора, через который проходит свет, подбирают таким образом, чтобы значение оптической плотности находилось в пределах 0,2-0,7, что обеспечивает минимальную погрешность измерений.
Для проверки правильности показателей спектрофотометров, готовят раствор калий дихромата, содержащий 60,06 мг K2Cr2O7 в 1дм3 раствора серной кислоты, с = 0,005моль / дм3. Величины оптических плотностей для указанного раствора при различных длинах волн должны быть следующими:
λ = 235 нм D = 0,748
λ = 257 нм D = 0,845
λ = 313 нм D = 0,292
λ = 350 нм D = 0,640
Основным методом определения концентраций растворов является сравнение оптических плотностей стандартного и исследуемого растворов:
Другим методом определения концентрации раствора является использование калибровочного графика. Готовят серию стандартных растворов исследуемого вещества, определяют их оптические плотности и строят график в системе С-A. Измеряют оптическую плотность исследуемого раствора и определяют его концентрацию по калибровочному графику.
Кроме того, концентрацию раствора можно определить по среднему значению молярного коэффициента поглощения по формуле:
A = ε · c.
При высоких концентрациях растворов, когда оптическая плотность становится больше единицы, резко возрастает погрешность как фотоколориметрических, так и спектрофотометрических измерений.
Основным видом приборов для спектрофотометрии является спектрофотометры, в которых, в отличие от фотоэлектроколориметров, монохроматизация обеспечивается не светофильтрами, а специальными оптическими устройствами - монохроматорами, которые позволяют непрерывно изменять длину волны электромагнитного излучения, проходящего сквозь анализируемый раствор. Главными конструктивными узлами этих приборов являются:
1. Источник излучения. В зависимости от рабочего диапазона прибора и целей исследования различают следующие источники излучения:
а) лампа накаливания - применяется в диапазоне волн 350-3500 нм;
б) водородная лампа - применяется в диапазоне волн 220-350 нм.
2. Система линз, зеркал, диафрагм - нужны для создания параллельности потока излучения.
3. Монохроматор - устройство для выборочного выделения из цельного спектра источника излучения узкого интервала длин волн.
В фотоэлектроколориметрах для монохроматизации чаще всего используют стеклянные абсорбционные светофильтры, которые способны избирательно пропускать немонохроматическим излучения достаточно узкого участка спектра (± 20 - 40 нм). Распространение также имеют интерференционные или интерференционно-поляризационные светофильтры.
При измерении светопоглощения чрезвычайно важен правильный выбор светофильтра. Каждый светофильтр имеет собственную кривую пропускания T = f (λ) и характеризуется двумя постоянными для каждого светофильтра параметрам (указываются в паспорте светофильтра):
Каждое вещество характеризуется своим спектром поглощения D = f (λ). Положение максимума спектра поглощения (λmax), характер и вид спектра важны оптическими характеристиками вещества. В окрашенных веществ λ max лежит в видимой части спектра.
Принцип выбора светофильтра: светофильтр для каждого раствора выбирают таким образом, чтобы максимальное поглощение раствором вещества совпадало с максимальным пропусканием (минимальным поглощением) света этой же длины волны светофильтром.
Практически светофильтр выбирают следующим образом:
1 способ. Готовят интенсивно окрашенный раствор определяемого вещества. Измеряют пропускание (поглощение) этого раствора с каждым светофильтром. Пригодным для фотометрии будет тот светофильтр, при использовании которого раствор будет иметь минимальное пропускание Т (или максимальное поглощение D).
2 способ. Если раствор имеет определенную окраску, то светофильтр можно выбрать по специальным таблицам. Известно, что цвет раствора прямо обусловлен цветом света, поглощаемого раствором и приходится к нему дополнительным. Например, если раствор имеет синюю окраску, то это означает, что он максимально поглощает желтый свет и следовательно при фотометрировании следует использовать желтый светофильтр. И наоборот, если раствор желтый, то светофильтр должен быть синим.
В спектрофотометрах используют монохроматоры, которые дают практически монохроматическое излучение - это диспергирующие призмы или дифракционные решетки.
4. Оптика. При работе в видимой и ближней ИК - участных спектра все оптические детали и кюветы стеклянные. При работе в УФ части спектра применяют кварцевую оптику и кюветы.
Выбор толщины кюветы. Поскольку D = εCl, то очевидно, что увеличение толщины кюветы соответственно приводит к росту чувствительности определения D. То есть кажется, что следует использовать кюветы с большей толщиной светопоглощающего слоя. Однако это не является правильным потому, что с увеличением толщины слоя существенно возрастают потери на рассеяние света. Кюветы с толщиной слоя больше, чем 5 см для фотометрии растворов целом не применяют.
Практически для выбора толщины кюветы раствор определяемого вещества средней концентрации фотометрируют в кюветах различной толщины с выбранным светофильтром. Эмпирически установлено, что оптимально подходящей является кювета, оптическая плотность D раствора в которой находится в интервале 0,2- 0,6.
5. Фотоэлемент (приемник излучения) - используется для преобразования энергии света в электрическую энергию. Это металлическая пластина, на которую напыляют слой полупроводника (селен, сернистое серебро). Поток света, падающего на фотоэлемент, возбуждает в нем электрический ток (фототок). Сила пототока пропорциональна интенсивности потока света.
6. Усилитель сигнала.
7. Прибор-индикатор (миллиамперметр) - для регистрации пототока. Шкала миллиамперметра градуированна в единицах пропускания Т (%) или поглощения D.
При проведении фотометрических измерений нужно соблюдать определенные условия и оговорки:
кюветы должны быть чистыми, внешние стенки сухими; к рабочей поверхности кюветы (ниже уровня раствора) нельзя касаться пальцами; перед заполнением кюветы обязательно прополаскивают раствором, исследующие;
кюветы заполняют до такого уровня, чтобы весь поток излучения проходил сквозь слой раствора;
кюветы устанавливают в кюветную камеру всегда одинаковым способом, чтобы избежать ошибок, связанных с рассеянием и отражением света;
измерения выполняют только при плотно закрытой крышке кюветной камеры.
1.4 Спектрофотометры
Современные спектрофотометры позволяют исследовать высоко монохроматизированном поток излучения. их применяют для концентрационного анализа и при изучении спектров поглощения веществ.
Разработаны различные конструкции спектрофотометров, работающих как по однолучевой (одноканальной), так и по двухлучевой (двухканальной) схеме.
Существует несколько типов спектрофотометров (СФ-46, СФ-56, СФ-2000 (рисунок 5)), которые изготавливаются в России для измерения электронных спектров поглощения.
Широкое распространение получили приборы фирмы «Carl Zeiss» (Германия) моделей Specord, работающих под управлением процессора. Результаты измерений представляются в числовом виде на цифровой индикатор или термодрукування или регистрируются в виде графика на самописцы.
Среди спектрофотометров зарубежного производства также широко известные приборы фирм «Perkin Elmer» (США, Англия), «Philips», «Beckman» (США) и др.
Рис. 5 Спектрофотометр СФ-2000
В качестве примера современного спектрофотометра можно рассмотреть прибор модели UNICO 2100 производства UNITED PRODUCTS & INSTRUMENTS, США. UNICO 2100 - однолучевой спектрофотометр, применяемый для количественного и качественного анализа широкого круга образцов (анализ растворов, в том числе анализ качества воды, анализ плёнок, стёкол и др. проб).
Принципиальная оптическая схема спектрофотометра UNICO 2100 приведена на рисунке 6.
Рис. 6. Принципиальная оптическая схема спектрофотометра UNICO 2100: 1 - вольфрамовая галогенная лампа; 2 - конденсор; 3 - светофильтр; 4 - дифракционная решетка; 5 - вогнутое зеркало, 6 - зеркало; 7 - объектив; 8 - кювета; 9 - линза; 10 - фотоприемник; Д1, Д2 - входная и выходная щели, соответственно
Нить накаливания вольфрамовой галогенной лампы 1 изображается конденсором 2 в плоскости входной щели Д1.
Далее входная щель Д1 проектируется вогнутой дифракционной решеткой 4 и вогнутым зеркалом 5 в плоскость выходной щели Д2. Вращая дифракционную решетку 4 вокруг оси, параллельной ее штрихам, выделяют выходной щелью Д2 излучения в узких спектральных интервалах в диапазоне от 325 до 1000 нм. Объектив 7 проектирует увеличенную выходную щель перед линзой 9, которая создает в плоскости фотоприемника 10 световое пятно.
Для уменьшения количества рассеянного излучения при работе в диапазоне длин волн 325-400 нм после входной щели автоматически вводится (потом автоматически выводится) светофильтр 3
50% реферата недоступно для прочтения
Закажи написание реферата по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее
время!
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Задать вопрос
