Химиялық зертханаларда қолданылатын құрал- жабдықтары

Презентация қосу

М.Х.ДУЛАТИ АТЫНДАҒЫ ТАРАЗ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ФАКУЛЬТЕТІ
Химия және химиялық технология кафедрасы

Химиялық зертханаларда
қолданылатын құрал-
жабдықтары

Орындаған Акназар.У
Қабылдаған Мамешова С
Мазмұны
1 Колориметр
2 рН-метр
3 Спектофотометр
4 Рефрактометр
5 Муфельді пеш
1 Колориметр
Колориметр (латынша color – түс және ... метр) ерітіндідегі заттардың
концентрациясын өлшеуге арналған химиялық, оптикалық құрал. Боялған
ерітіндідегі бояйтын заттардың концентрациясы жоғарлаған сайын, олардан
өтетін жарықтың жұтылуы күшейеді. Колориметрдің әрекеті оның осы қасиетіне
негізделген. Колориметрмен барлық өлшеулер спектрдің ерітіндідегі берілген
затпен ең күшті жұтылатын (ерітіндінің басқа компоненттерімен нашар) бөлігінде
монохроматты жарықта жүргізіледі. Сондықтан колориметрлер жарық
фильтрлерінің жыйынтығымен жабдықталады; өткізілетін жарықтың жінішке
спектральды диапазондарымен әр түрлі спектрофильтрлерді қолдану бір
ерітіндідегі әртүрлі компоненттердің концентрациясын жеке-жеке анықтауға
мүмкіндік береді.
Колориметрлер көз мөлшерімен және нақты (фотоэлектрлік) болып бөлінеді. Көз
мөлшерімен өлшенетін колориметрде өлшенетін ерітінді арқылы өтетін жарық
көру өрісінің тек бір бөлігіне жарық түсіреді, сол уақытта басқа бөлігіне
концентрациясы белгілі заттың ерітіндісі арқылы өтетін жарық түседі.
Салыстырылулы ерітіндінің біреуінің 1 қабатының қалындығын немесе І жарық
ағынының интенсивтілігін өзгертіп бақылаушы көз өрісінің екі бөлігінің түс
тондары көзге бірдей болуына қол жеткізеді, осыдан соң 1, І арасындағы белгілі
қатынаста зерттелетін ерітіндінің концентрациясы анықталуы мүмкін.

Фотоэлектрлік колориметрлер көз мөлшерімен
өлшейтіндерге қарағанда өлшеудің үлкен нақтылығын
қамтамассыз етеді; оларда сәулелену қабылдағышы
ретінде фотоэлементтер (селенді және вакуумды),
фотоэлектронды көбейткіштер, фотокедергілер және
фотодиодтар қолданылады. Қабылдағыштардың
фототогының күші оларға түсетін жарықтың
интенсивтілігімен және оның ерітіндіде жұтылу
дәрежесімен өлшенеді. Тікелей ток күшінің есебімен
фотоэлектрлік колориметрлерден басқа
компенсационды колориметрлер көп тараған.
Компенсационды колориметрде стандартты және
өлшенетін ерітінділерге тиісті сигналдардың әр түрлілігі
электрлік және оптикалық компенсатормен нөлге
келтіріледі; бұл жағдайда есеп компенсатор шкаласынан
алынады.
алынады. Компенсация
Компенсация өлшеу
өлшеу жағдайларының
жағдайларының
(температура, колориметрдің элементтерінің қасиетінің
тұрақсыздығы) дәлдікке әсерін минимумға жеткізуге
мүмкіндік береді. Колориметр көрсетулері ерітіндідегі
зерттелетін заттың концентрациясы мағынасын бірден
бермейді; оларды анықтау үшін концентрациясы белгілі
ерітінділерді өлшеу кезінде алынған белгілі графиктер
қолданылады.
Колориметр
көмегімен өлшеуді жүргізу жеңілдігімен және
тездігімен ерекшеленеді. Олардың дәлдігі көп
жағдайда басқа қиын химиялық талдау
әдістерінің дәлдігіне дес бермейді. Анықталатын
концентрациялардың ең төменгі шегі заттың
түріне байланысты 10-3-3-тен 10-8-8 моль/л-ды
құрайды. Жарық
Жарық қызғаңқызғаң жарықжарық көзіненкөзінен (1),
(1),
конденсордан
конденсордан (2) (2) өтіп
өтіп диафрагма
диафрагма (3) (3)
Лабораторияда көптеп қолданылатын жазықтығында
жазықтығында кескінделеді..
кескінделеді.. Бұл Бұл кескін
кескін
концентрациялық фотоэлектрлі колориметр (4)
(4) жөне
жөне (5)
(5) объективтермен
объективтермен олардыңолардың 300300
КФК-2-мен танысайық. Бұл аспап толқын мм қашықтықта орналасқан
мм қашықтықта орналасқан жазықтыққа жазықтыққа
түседі.
түседі. Кювета
Кювета (10)
(10) зерттелетін
зерттелетін
ұзындығы жарық сүзгілері бөліп шығаратын ерітіндісімен
ерітіндісімен бірге қорғағыш шьшылар
бірге қорғағыш шьшылар
белгілі шамалар аралығында 315-980 нм жұмыс (9,11)
(9,11) арасына
арасына орналастырылады.
орналастырылады. Лампа Лампа
жасауға мүмкіндік береді әрі ерітінділердің сәулесінен
сәулесінен шығатын
шығатын спектрдыңспектрдың тар тар
бөлімдерін таңдап алу үшін колориметрде
бөлімдерін таңдап алу үшін колориметрде
оптикалық тығыздығы мен өткізгіштік түсті
түсті жарық
жарық сүзгілері
сүзгілері (8)
(8) болады.
болады. Жылудан
Жылудан
коэффициентінің және заттардың ерітінділердегі қорғағыш
қорғағыш жарық сүзгісі (6) жарық
жарық сүзгісі (6) жарық
концентрациясын градуирлеуші график ағынына
ағынына спектрдың
спектрдың көрінетін
көрінетін бөлімінде
бөлімінде
жұмыс
жұмыс жасағанда
жасағанда (400
(400 -- 490
490 нм)
нм) салынады.
салынады.
бойынша да анықтай алады. Жетістірілген Жарық
Жарық ағынының күшін азайту үшін
ағынының күшін азайту үшін
фотоэлектрлі концентрациялық колориметр спектрдің 400 - 500 нм
спектрдің 400 - 500 нм диапазонында диапазонында
жұмыс жасағанда бейтарап жарық
КФК–2 басқа бұл типті колориметрлерден жұмыс жасағанда бейтарап жарық
сүзгілері
сүзгілері орналастырылған.
орналастырылған. Жарық Жарық ағыны
ағыны
әлдеқайда жылдам, дәл және қарапайым. жарық
жарық сүзгілерінен
сүзгілерінен және
және кюветадан
кюветадан өтіп,
өтіп,
КФК–2 колориметрінің оптикалық фотоэлементке
фотоэлементке (12)
(12) түсіп,
түсіп, онда
онда
микроамперметрмен өлшенетін
микроамперметрмен өлшенетін ток пайда ток пайда
сызбанұсқасына назар аударайық (сурет 2). болады.
болады.
КФК – 2 колориметрімен жұмыс жасау барысында ток көзіне
қосылған соң кювета қойылатын бөлім қақпағы (1) ашылады,
Сурет 3
сонда жарық ағыны терезесі өздігінен жабылады (сурет – 3). – Концентрациялық
Алдын ала таңдалған жарық фильтр бұранда көмегімен (6) фотоэлектрлі
салынады. Колориметрдің сезгіштігін ең төменгі мәніне тұтқа колориметр КФК–2
(1), және "Дәл" тұтқасымен (2) "Жуық - 100" тұтқасын (3) сол
жағының соңына дейін бұрап қояды.

1 – бөлім қақпағы; 2 – «Дәл» тұтқасы; 3 – «Жуық – 100»
тұтқасы; 4 – тұтқа; 5 – тұтқа; 6 – бұранда; 7 –
микроамперметр.
Кювета бөліміне екі кювета қояды: біреуі дистильденген
сумен, екіншісі түсті ерітіндімен (стандартты немесе
анализденетін). Алдымен жарық ағынының жолына су
құйылған кюветаны бұранда (5) көмегімен салып, кювета
бөлімінің қақпағы жабылады (бұл жағдайда жарық ағынының
терезесі ашылады). (4), (3), (2) тұтқалармен микроамперметрдің
(7) көрсеткішін "0" келтіреді. Бесінші тұтқаны (5) жарық
ағыны бағытында бұрау арқылы суы бар кюветаны түсті
ерітінділі кюветаға ауыстырады. Микроамперметрдің көрсетуі
"0" ауытқиды. Жаңа көрсету шамасы зерттеліп отырған
ерітіндінің оптикалық тығыздығы болып табылады. Әрбір
стандартты және зерттелетін ерітіндінің оптикалық
тығыздығын 4-5 рет өлшеп, ортақ арифметикалық мәнін
есептейді. Содан соң градуирлеуші график сызады және сол
бойынша зерттелетін ерітіндідегі анықталатын компоненттің
мөлшерін анықтайды.
2. рН-метр құралы
рН-метр – ерітіндіде, ауыз суында азық-түлік өнімдері мен шикізатында,
қоршаған орта объектілерінде және техникалық процесстердің үздіксіз
бақылауының өндірістік жүйесінде, сонымен бірге атрессивті ортада
сутек иондарының концентрациясын сипаттайтын сутекті көрсеткішін
өлшеуге арналған құрылғы.
рН-метрдің әрекеті ерітіндідегі сутегі иондарының активтілігіне – рН
(сутекті көрсеткішке) пропорцинал электродты жүйенің ЭҚК мөлшерін
өлшеуге негізделген. Өлшеу схемасы мәні бойынша нақтылы
электродтық жүйенің рН бірліктерінде белгіленген жоғарыомды
вольтметр болып есептелінеді (әдетте өлшеу электроды – шыны,
қосалқы – хлорлыкүмісті).
Құралдың кіру кедергісі өте жоғары болуы қажет – кіру тогы 10 -10
-10А көп

емес (жақсы құралдарда 10-12 -12А аз), кіру арасындағы айыру кедергісі

1011
11Ом аз емес, бұл шыны электрод – зондтың жоғары ішкі кедергісімен

шартталған. Бұл құралдың кіру схемасының негізгі талабы.
Кердеудің рН-тан (шыны және хлорлыкүмісті
электродты жүйеге) тәуелділігі шамамен мынадай:
-қазіргі шыны электродтардың көбін хлорлыкүмісті
электродпен жұпта болғанда рН = 7, яғни бейтарап
ортада ЭҚК шамамен нөлге тең болғандай жасалады;
-негіздік (сілтілік) ортада рН, (әдетте шыны
электродтар үшін 14-тен аспайды) кернеу датчиктін
шығуында 0-ден -0,41В ((14-7)*-0,059=-0,41) көлемінде
болады;
-қышқылдық ортада рН, кернеу датчиктің шығуында
0-ден +0,41В көлемінде болады.
Құрал ортаны (оның универсалды көрсеткіші болып
рН табылатын) бақылауды қажет ететін көптеген
өндірісте: жанармайдың барлық түрінің
жоғарытехнологиялық өндірісінде, фармокологиялық,
косметологиялық, лак-бояу, химиялық, азық-түлік
өндірісінде және т.б. қолданылуы мүмкін. рН-метрлер
химиктердің микробиологтардың және топырақ
зерттеушілердің, агрохимиктердің, ғылыми-зерттеу
практикасында және де стационарлы, көшпелі,
сонымен қатар клинико-диагностикалық, сот-
медициналық зертханаларда көптеп қолданылады.
Ақырғы уақытта рН-метрлер аквариумды
шаруашылықта судың сапасын тұрмыстық жағдайда
анықтауда, жер өндеу шаруашылығында (әсіресі
гидропоникада) көптеп қолданылуда.
3 Спектрофотометр Спектрлі рұқсат берілетін қабілеті
Спектрофотометр – оптикалық бұл спектрофотометрдің сәулелну
диапазондағы электромагниттік спектрін өлшеу қабілеті.
сәулеленудің толқындарының ұзындығы Сәулелену ағынының шамасы
бойынша спекрлі құрамын зерттеуге, бағаланатын толқын
сәулеленумен әрекеттескен объектілердің ұзындығының жалғыз
және сәулеленушілердің спектрлі интервалының енімен
мінездемелерін анықтауға, және де спектрлі анықталады. Әдетте толқын
талдау мен фотометрлеуде қолданылатын ұзындығының шамасының өзгеру
спектрлі құрал. Спектрофотометрлер қадамы 10 нм-ге тең. Бұл кез-
келген сәулелену спектрін өлшеуді
колориметрияда және спектрлі талдауда
жоғары нақтылықпен жүргізуге
қолданылады. Спектрометрлер әртүрлі
мүмкіндік береді. Зерттеу
толқын диапазонында (ультракүлгіннен
жұмыстарында қолданылатын
инфрақызылға дейін) жұмыс істей алады.
бұдан дәлірек спектрофотометрлер
5нм мен 1нм-ге тең жінішкерірек
интервалдарда спектрды өлшеуді
жүргізе алады.
Спектрофотометрлердің
оптикалық сызбасын қарастырсақ,
бірсәулелі және екісәулелі деп екіге
бөліп қарастыруға болады.
1.4 Рефрактометр
Рефрактометр – жарықтың сыну көрсеткішін анықтайтын аспап . Латынша
refractus- сынған, грекше metreo- өлшеймін деген мағынаны береді.
Рефрактометр – су араласқыш эмульсиялардың концентрацияларын жылдам
және қарапайым түрде анықтаудың әмбебап қосалқы құрылғы болып
табылады. Рефрактометрлердің бірнеше түрлері бар, олардың жұиыс істеу
принциптері келесі тәсілдерге негізделген: бұрыштарды тура өлшеу тәсілі – екі
орта арасын өту кезіндегі жарықтың сынуы, толық ішкі шағылыс құбылысқа
негізделген тәсіл, интерференция тәсілі.
Сыну көрсеткішін екі орта арасына жарықтың түсу бұрышының синусы
және жарықтың сыну бұрышының синусына қатынасын мына формуламен
табуға болады
n= sinα/ sinβ
мұндағы n – cыну көрсеткіші;
sinα – жарықтың түсу бұрышының синусы;
sinβ – жарықтың сыну бұрышының синусы.
Сыну көрсеткіші жарықтың түсу бұрышына тәуелсіз, ал жарықтың толқын
ұзындығына және температураға тәуелді. Осыған байланысты заттың сыну
көрсеткішін монохроматты жарық пен тұрақты температурада өлшейді. Ең
алғашқы рефрактометрлердің біреуін 1756 жылы М.В. Ломоносов құрастырды.
Қолданыста Аббе және Пульфрих типті рефрактометрлер жиі кездеседі. Олар
сынудың шеткі бұрышты өлшеу принципіне негізделген.
Ерітінді концентрациясын (%-пен) Рефрактометрлік өлшеулер
кезінде температураның әсері тиспеш
калибрлік график,
үшін, термостатияны қолданады.
бұл ерітіндінің әртүрлі концентрациялы Рефрактометрлік талдауды спирттің
сыну көрсеткішінің мәндер кестесімен концентрациясын, көптеген дәрілердің
және рефрактометрлік фактор бойынша құрамын және басқа заттарды анықтау
үшін қолданады. Бұл тәсілдің кемшілігі
есептейді. Ақырғы кезде мына формуланы – сыну көрсеткішті жоғары дәлдікпен
қолданады тапқанға қарамастан, кішкентай
C=np-n0/F дәлдік.
Пульфрих типті рефрактометрлерде
мұндағы np – ерітіндінің сыну сынғыш блок өзімен шекарасына
көрсеткіші; цилиндрлік стақан 8 жапсырылған
n0 – еріткіштің сыну өлшеуіш призманы 7 білдіреді. Сәуле
жарық берушіден (натрийленген
көрсеткіші; лампа) сұйықтық пен призма
F– аналитикалық арасының үстінен өтіп сынады.
рефрактометрлік фактор. Призманың осі бойынша визир 6-мен
байқағыштрубка айналады. Жарық
Ол эксперименталды түрде анықталады пен көлеңке шектерінің қосылуы
және концентрацияның 1%-ке арқылы шеткі бұрышты анықтайды.
жоғарылауындағы көрсеткіштің Пульфрих рефрактометрлері
ауыстырылатын әртүрлі сыну
жоғарылауына тең. көрсеткішті призмалармен
жабдықталған. Жабдықпен қатар
жүретін кесте бойынша
рефрактометрдің көрсеткішін сыну
бұрышына есептейді.
Муфелді пеш – материалдарды белгілі бір
температураға дейін қыздыруға арналған
қыздыру құрылғысы. Бұл пештің басты
ерекшелігі муфельдің бар болуы. Муфель
өнделетін материалды қорғайды және жұмыс Құрылымы бойынша:
орындалуының негізгі орны болып табылады. - вертикалда енгізу;
Муфельді пештер мына температуралық
жұмыс
жұмыс диапазоны
диапазоны бойынша
бойынша жіктеледі:
жіктеледі:
- қалпақтылы енгізу;
-- орынды
орынды орташа
орташа температуралы
температуралы 100-500
100-500 °С;
°С; - горизонтальді енгізу;
-- орташа
орташа температуралы
температуралы 400-900
400-900 °С;
°С;
-- жоғары
жоғары температуралы 900-1400 °С;
температуралы 900-1400 °С; - трубкалы.
-- тым тым жоғары температуралы 1400-2000 °С.
жоғары температуралы 1400-2000 °С.
Қыздыру
Муфельді пештердің
Қыздыру типіне
типіне байланысты:
байланысты:
-- электрлі
электрлі муфельді
муфельді пештер;
пештер; қолдану аясы өте кең:
-- газды муфельді пештер.
газды муфельді пештер.
Өңдеудің
металдардың термоөндуі,
Өңдеудің қорғаныс
қорғаныс тәртiбі
тәртiбі бойынша:
бойынша:
-- әуе: әуе ортада қыздыру;
әуе: әуе ортада қыздыру; металдарды балқыту,
-- қорғаныш
қорғаныш газдыгазды атмосферасымен:
атмосферасымен: арнайы
арнайы газды
газды (сутегі,
(сутегі, керамикалық бұйымдарды
аргон,
аргон, гелий,
гелий, азот,
азот, тотықсыздандырғыш
тотықсыздандырғыш газдар
газдар және
және т.б.)
т.б.)
ортада
ортада қыздыру;
қыздыру;
күйдіру, кремация, пробирді
-- вакуумды:
вакуумды: вакуумда
вакуумда қыздыру.
қыздыру. талдау.
Муфельді пештер, камерлі пештердің басқа түрлерінен айырмашылығы
оның қолдану саласын біршама қысқартады. Қыздыру элементтерді
муфельдеу, яғни олардың керамикалық муфельдің астында орналасуы,
берілген электр пештерін жұмыс орнының 1100 0С-тан көтерінкі
температурасында қолдануға мүмкіндік бермейді. Жоғары тығыздықты
муфельдін күрделі кемшілігі болып оның төмен термошыдамдылығы
табылады.
Муфельді пеш қолданылатын негізгі
облыстар:
- металдарды термоөңдеу;
- металдарды балқыту;
- керамикалық бұйымдарды күйдіру;
- өртеу;
- кремациялау;
- пробирлі талдау;
- кептіру.

Ұқсас жұмыстар

Лаборориялық ыдыстардың жасалуы

Дәрігерлік өсімдіктер

ИОНДАУШЫ СӘУЛЕЛЕР КӨЗДЕРІМЕН ЖҰМЫС ЖҮРГІЗУ КЕЗІНДЕ ҚОРҒАНУ

СЫНАУДЫ АНЫҚ ТАУ, СЫНАУ ОБЪЕКТІСІ, СЫНАУ ДЕҢГЕЙІ, СЫНАУ ҚҰРАЛДАРЫ, СЫНАУДЫШЫ ОРЫНДАУШЫЛАР, СЫНАУДЫҢ ӘЛЕУМЕТТІК НОРМАТИВТІК НЕГІЗІ

Зертханаларда қолданылатын биологиялық қауіпсіздіктің негіздері

Микробиологиялық зертхана бөлмелері

ХИМИЯ ЖӘНЕ БИОЛОГИЯ ПӘНІ

Оқыту әдістері

Ортопедиялық стоматология негіздері

Кузовты сырлау және жапсырмалау жұмыстарына арналған жабдықтар

Пәндер