Химиялық зертханаларда қолданылатын құрал-жабдықтар

Жоспар

1 Колориметр
2 рН.метр
3 Спектофотометр
4 Рефрактометр
5 Муфельді пеш

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

1.1 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. Компенсация өлшеу 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-тен 10-8 мольл-ды құрайды.
Лабораторияда көптеп қолданылатын концентрациялық фотоэлектрлі
колориметр КФК-2-мен танысайық. Бұл аспап толқын ұзындығы жарық сүзгілері
бөліп шығаратын белгілі шамалар аралығында 315-980 нм жұмыс жасауға
мүмкіндік береді әрі ерітінділердің оптикалық тығыздығы мен өткізгіштік
коэффициентінің және заттардың ерітінділердегі концентрациясын градуирлеуші
график бойынша да анықтай алады. Жетістірілген фотоэлектрлі концентрациялық
колориметр КФК–2 басқа бұл типті колориметрлерден әлдеқайда жылдам, дәл
және қарапайым.
КФК–2 колориметрінің оптикалық сызбанұсқасына назар аударайық (сурет
2).

Сурет 2 – КФК–2 колориметрінің оптикалық сызбанұсқасы

Жарық қызғаң жарық көзінен (1), конденсордан (2) өтіп диафрагма (3)
жазықтығында кескінделеді.. Бұл кескін (4) жөне (5) объективтермен олардың
300 мм қашықтықта орналасқан жазықтыққа түседі. Кювета (10) зерттелетін
ерітіндісімен бірге қорғағыш шьшылар (9,11) арасына орналастырылады. Лампа
сәулесінен шығатын спектрдың тар бөлімдерін таңдап алу үшін колориметрде
түсті жарық сүзгілері (8) болады. Жылудан қорғағыш жарық сүзгісі (6) жарық
ағынына спектрдың көрінетін бөлімінде жұмыс жасағанда (400 - 490 нм)
салынады. Жарық ағынының күшін азайту үшін спектрдің 400 - 500 нм
диапазонында жұмыс жасағанда бейтарап жарық сүзгілері орналастырылған.
Жарық ағыны жарық сүзгілерінен және кюветадан өтіп, фотоэлементке (12)
түсіп, онда микроамперметрмен өлшенетін ток пайда болады.
КФК – 2 колориметрімен жұмыс жасау барысында ток көзіне қосылған соң
кювета қойылатын бөлім қақпағы (1) ашылады, сонда жарық ағыны терезесі
өздігінен жабылады (сурет – 3). Алдын ала таңдалған жарық фильтр бұранда
көмегімен (6) салынады. Колориметрдің сезгіштігін ең төменгі мәніне тұтқа
(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.

Сурет 3 – Концентрациялық фотоэлектрлі колориметр КФК–2

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.

1.2 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 10-10А көп
емес (жақсы құралдарда 10-12А аз), кіру арасындағы айыру кедергісі 1011Ом
аз емес, бұл шыны электрод – зондтың жоғары ішкі кедергісімен шартталған.
Бұл құралдың кіру схемасының негізгі талабы.
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.