§ 31. Приборы, применяемые для колориметрического анализа

Визуальные и фотоэлектрические колориметры. В визуальных колориметрах приемником световых лучей является человеческий глаз, а в фотоэлектрических колориметрах — фотоэлемент.

К визуальным колориметрам относятся колориметры погружения. Фотоэлектрические колориметры описаны ранее (см. книга 2, гл. IX, § 7).

Универсальный фотометр . Фотометр относится к визуальным колориметрам. Световой поток от источника 1 (рис. 99) разделяется при помощи системы плоских зеркал 2 и линз 3 на два параллельных пучка лучей, которые проходят через кюветы 4, диафрагмы 5 и вновь объединяются при помощи системы линз 6 и призм 7 и 8. Поле зрения окуляра 10 разделено пополам четкой границей. Каждая половина поля зрения окуляра освещается соответствующим пучком света, прошедшим через соответствующую кювету 4. На диске 9 укрепляют светофильтры, которые служат для выделения узких полос в спектре лампы накаливания. Вращением этого диска может быть установлен соответствующий светофильтр. Раскрытие диафрагмы 5 регистрируют при помощи отсчетных барабанов, снабженных шкалами, калиброванными в процентах пропускания (черная шкала) и единицах оптической плотности (красная шкала).

Рис. 99. Оптическая схема визуального фотометра : 1 — источник излучений: 2 — зеркала; 3, 6 — линзы; 4— кюветы; 7, 8 — призмы; 9 — диск со светофильтрами; 10 — окуляр.

Оптическую плотность исследуемого раствора определяют следующим образом. Перед окуляром фотометра помещают нужный светофильтр, затем кювету с раствором устанавливают в одном пучке света, а кювету с растворителем — в другом.

Барабаны, регулирующие раскрытие диафрагм, ставят на нуль красной шкалы. Так как исследуемый раствор больше поглощает световых лучей, чем растворитель, то обе половины поля зрения окуляра будут освещены неодинаково. Половина поля зрения окуляра, которая освещена световым потоком, проходящим через растворитель, светлее половины, освещенной световым потоком, проходящим через раствор. При помощи отсчетного барабана, расположенного над кюветой с растворителем, уменьшают степень раскрытия диафрагмы 5, через которую проходит световой поток, до одинакового освещения обеих половин поля зрения окуляра. В этом случае оптическая плотность исследуемого раствора будет равна оптической плотности, соответствующей данному раскрытию диафрагм. Оптическую плотность раствора отсчитывают по шкале отсчетного барабана. Измерение повторяют 3 раза и берут среднее арифметическое. После этого меняют кюветы местами и повторяют измерения, причем барабаны снова устанавливают на нуль красной шкалы. Определяют, как указано выше, средний отсчет оптической плотности . Искомая оптическая плотность раствора будет равна:

Фотометр снабжен фотоэлементами, которые заменяют визуальные наблюдения.