Приборы турбидиметрического анализа.

Фототурбидиметрия во многом аналогична фотометрическим методам, где измеряют интенсивность света, прошедшего через кювету с анализируемым раствором.

Требования к реакциям, применяемым в фототурбидиметрии, такие же как и в фотонефелометрии. Если для количественного определения известен фототурбидиметрический метод, то такое определение можно осуществить и фотонефелометрическим методом, и наоборот. Различие в том, что с повышением концентрации определяемого компонента интенсивность рассеяния света увеличивается и выходной сигнал нефелометра возрастает, а интенсивность света, прошедшего через кювету с раствором, и выходной сигнал турбидиметра снижается, но возрастает часто определяемая при этом характеристика - оптическая плотность.

Довольно часто используется метод турбидиметрического титрования. Турбидиметр используется здесь в качестве индикаторного прибора,с помощью которого устанавливают точку эквивалентности. По мере титрования, сопровождающегося образованием в растворе осадка в виде устойчивой взвеси, светопоглощение увеличивается, а окончания процесса осаждения за точкой эквивалентности становится постоянным. Кривые турбидиметрического титрования имеют вид:

Для турбидиметрических определений растворов, содержащих устойчивые рассеивающие взвеси, эмульсии, и коллоидных растворов используют специальные приборы - турбидиметры, а также применяемый для фотоколориметрических измерений фотоколориметр концентрационный КФК-2МП.

Рис. Оптическая схема колориметра КФК-2 МП

Нить лампы 1 конденсором 2 изображается в плоскости диафрагмы 3 (диаметр d= 2 мм). Это изображение объективом 4,5 переносится в плоскость, отстоящую от объек­тива на расстоянии» 300 им, с увеличением 10^х. Кювета 10 с исследуемым раствором вводятся в световой пучок между защитными стеклами 9,11. Для выделения узких участков спектра из сплошного спектра излучения лампы в колориметре предусмотрены цветные светофильтры 8.

Теплозащитные светофильтры 6 введены в световой пучок при работе в видимой области спектра400 - 590 им.

Для ослабления светового потока при работе в спектральном диапазоне 400 – 540 нм введены нейтральные светофильтры 7.

Пластина 14 делит 1 световой поток на два:~10% светового потока направляется на фотодиод ФД-24К (12) и ~90% - на фотоэлемент Ф-26(15), 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 действия фотоэлектроколориметра КФК-2МП основан на измерении све­тового потока I₀, прошедшего через растворитель или контрольный раствор, по отноше­нию к которому производится измерение и потока I, прошедшего через исследуемую сре­ду. Эти световые потоки преобразуются фотоприемниками в электрические сигналы U₀ и U, которые обрабатываются микропроцессором колориметра и представляются на свето­вом табло в виде коэффициента пропускания, оптической плотности, концентрации, ак­тивности.

С помощью микропроцессора рассчитывается коэффициент пропускания t иссле­дуемого раствора по формуле:

t = (U-U_t)/(U₀-U_t)x 100%,

где U_t - величина сигнала при перекрытом световом потоке.

Оптическая плотность Д исследуемого раствора рассчитывается по формуле:

D= - lg(U-U_T)/(U₀-U_T)

Измерение концентрации исследуемого раствора на колориметре возможно при со­блюдении основного закона светопоглощення, т.е. при линейной зависимости оптической плотности Д исследуемого раствора от концентрации С.

Концентрация исследуемого раствора рассчитывается по формулам:
D = с +bС; С = (D - с) 1 b,

где с, b - коэффициенты, определяемые по градуировочному графику.

Градуировочный график строится по набору растворов с известной концентрацией.