Лаборатория технического анализа колореметрик система

ЛАБОРАТОРИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КОЛОРЕМЕТРИК СИСТЕМА

1. 
   Колориметрия как метод
   
2. 
   Компенсационный метод
   
3. 
   Достоинства колориметрических методов:
   
4. 
   Спектрофотометры, их устройство
   

1. 
   Колориметрия как метод
   

Колориметрия как метод химического анализа применяется для оп ределения концентрации определенного вещества в растворе. Метод позволяет работать с окрашенными растворами или растворами, которые можно сделать окрашенными в результате определенной химической реакции.
Основы колориметрии
Химические методы анализа с помощью колориметрии основаны на законе Бугера—Ламберта—Веера, который гласит, что интенсивность окраски зависит от концентрации окрашенного вещества в растворе и от толщины слоя жидкости.
С помощью различных методик колориметрии можно оценивать количественное содержание определенных веществ в растворе с достаточно высокой точностью — обычно она составляет 0,1-1 %. Эта точность, как правило, не уступает точности, с которой определяют концентрации в результате гораздо более сложных и дорогих химических анализов, и достаточна для многих задач — не только производственных, но и экспертного характера. Колориметрическими методами можно определять концентрации веществ вплоть до 10−8 моль/л.
Колориметрические методы используют визуальное сравнение или сравнение с помощью приборов — фотоколориметров или спектрофотометров. Сравнение производится прямым или компенсационным методами.
Прямой метод
Прямой метод предусматривает сравнение степени окрашиваемости исследуемого раствора при определенной температуре и в определенном слое жидкости с эталонным раствором. Эталон содержит точно известное количество окрашивающего вещества при той же температуре и в том же слое жидкости.
Иногда сравнение производится с дистиллированной водой. Как правило, подобные методы опираются на применение фотоколориметров или спектрофотометров. Эти приборы измеряют силу тока, зависящую от интенсивности излучаемого света, пропущенного через исследуемый раствор.
Точность аппаратного измерения выше, чем визуального. Применяют также визуальный метод сравнения интенсивности окраски раствора с эталонными растворами, концентрация вещества в которых известна.
2.Компенсационный метод
Компенсационный метод основан на доведении окраски исследуемого образца до эталонной. Растворы, с помощью различных оптических приспособлений — зеркал, стекол и призм помещают в приборе таким образом, чтобы они совмещались в поле зрения исследователя. Глаз способен с высокой точностью фиксировать одинаковость окраски двух образцов. В некоторых приборах задача облегчается тем, что при совпадении интенсивности окраски исчезает визуальная граница, первоначально разделяющая растворы.
Для того чтобы привести изучаемый раствор к эталонному, к нему добавляют прозрачный растворитель или увеличивают высоту слоя жидкости. Потом из значения величины добавленного разбавителя или высоты слоя раствора выводят количественную характеристику концентрации красящих веществ в растворе. Компенсационные методы применяются в визуальных колориметрах и в фотоколориметрах. Они наиболее практичны, так как на них не влияют посторонние факторы — например, температура.
Когда и где применяются колориметрические методы
Колориметрические методы для химического анализа применяются в тех случаях, когда точно известен химический состав раствора; раствор прозрачен; имеется эталонный образец; температуры образца и исследуемого раствора равны. С помощью этих методов удается определять концентрации веществ и в неокрашенных растворах, если есть возможность с помощью добавления определенного реактива сделать раствор окрашенным.
Колориметрия используется:
— в аналитической химии;
— в медицине (содержание крови);
— для контроля качества питьевой воды и сточных вод;
— в пищепроме для определения степени очистки вина, пива, сахара;
— в промышленности — для анализа состава смазочных масел, керосина.
3.Достоинства колориметрических методов:

— простота;
— нет необходимости в дорогом оборудовании;
— оперативность измерений, возможность проведения анализов прямо на производстве;
— возможность определения очень малых концентраций веществ, которые другими методами химического анализа вычислить сложно.
В магазине лабораторной посуды и химического оборудования «ПраймКемикалсГрупп» вы можете по доступным ценам купить и колориметрические пробирки различного объема. Осуществляем доставку по Москве и Московской области.

4.Спектрофотометры, их устройство

Спектрофотометры — современное оборудование, предназначенное для изучения  свойств веществ или предметов посредством анализа спектра оптического диапазона электромагнитного излучения, прошедшего через образец или отраженного от него. Проще говоря, спектрофотометры сравнивают поток света, изначально направленный на изучаемый образец, с потоком света, прошедшим через образец или отразившимся от него. Для исследований сканируют максимально широкий диапазон длин волн — от 160 нм (область ультрафиолета) до 3300 нм (инфракрасная область), что позволяет получить максимум информации о веществе.
Методы спектрофотометрии основаны на том, что своими, характерными только для него, спектральными свойствами, обладает каждое вещество. При этом не имеют значения агрегатное состояние, температура, взаимодействие образца с другими веществами, например, в смеси или химическом соединении. С помощью спектрофотометров возможны качественные и количественные исследования.
Спектрофотометры сложнее и дороже обычных фотоколориметров, но зато они точнее и позволяют решать более сложные задачи. Большим преимуществом спектрофотометров является возможность делать вывод о составе вещества, наличии и количестве примесей, в то время как фотоколориметры работают только с уже известными растворами. Например, подделку красного вина с помощью фуксина определить фотоколориметром невозможно, так как цвет раствора фуксиновых солей идентичен цвету натурального вина. А вот спектрофотометр легко выявит и идентифицирует нетипичный спектр посторонней примеси.
Устройство спектрофотометра
Спектрофотометры всех видов состоят из следующих основных компонентов:
— источник света;
— монохроматор;
— оптические элементы, направляющие световой поток: стекла, призмы, зеркала, световоды и пр.;
— отделение для изучаемого вещества, твердого или жидкого;
— фотоприемник;
— усилитель сигналов.
В качестве источника света применяются обычные вольфрамовые лампы, работающие в видимом и инфракрасном спектре, дейтериевые лампы для УФ-диапазона, комбинированные галогено-дейтериевые лампы с диапазоном от ультрафиолетового до инфракрасного.
В монохроматоре используют призмы или дифракционные решетки, выделяющие излучение определенной длины волны, обычно с точностью ±10 нм (прецизионные лабораторные приборы позволяют производить анализ с точностью ±2 нм).
Отделение для изучаемого вещества может быть приспособлено как для одного образца, так и для нескольких, а также для оперативного проточного анализа.
Фотоприемники фиксируют уровень светового потока, прошедшего через исследуемый образец. Результаты могут отображаться в разных видах, в зависимости от назначения прибора и от выбора вида исследования. Как правило, спектрофотометры оснащаются несколькими типами фотоприемников для того, чтобы фиксировать излучение в различных областях спектра. Например, сурьмяно-цезиевый способен фиксировать излучение с длиной волны от 186 до 700 нм, а полупроводниковый на основе PbS — от 700 до 1800 нм.
Самые современные спектрофотометры оснащаются фотодиодной матрицей  с встроенными датчиками для каждого диапазона длин волн. Все датчики преобразуют световые сигналы в электрические одновременно, позволяя специализированным микроконтроллерам практически мгновенно выводить результаты анализов на дисплей. (Обычные спектрофотометры обрабатывают сигналы для волн разной длины последовательно.) От того, сколькими фотодиодными датчиками оснащен прибор, зависит его разрешающая способность. Спектрофотометры с фотодиодной матрицей позволяют проводить оперативные анализы прямо на производстве и в момент химической реакции, анализируя состояние реакционных продуктов.
В следующей статье мы расскажем о принципе работы спектрофотометров, местах их применения и особенностях подбора подходящего оборудования для лаборатории.

Спектрофотометры: принцип работы, применение, особенности выбора

В прошлой статье мы рассказали о том, что такое спектрофотометр и как он  устроен. В этой поговорим о принципах работы спектрофотометров; о том, где их применяют и как выбрать спектрофотометр, если он вам нужен.
Принцип работы спектрофотометров 
Методы спектрометрии основаны на измерении степени поглощения (отражения) монохроматического светового потока — в этом случае влияние посторонних факторов сведено к минимуму, увеличивается чувствительность и точность приборов.
Все спектрофотометры основываются на двух видах принципиальных схем. В первой схеме на образец подается световой поток определенной длины волны, промодулированный монохроматором. Пропущенный поток направляется на фотоприемник, который измеряет разницу между исходящим и итоговым потоком. Вторая схема — на образец подается излучение прямо от источника света, а потом уже монохроматор выделяет из пропущенного через образец потока узкую полосу спектра в несколько нанометров, которая и поступает на фотоприемник для изучения.
Различают две основные конструкции спектрофотометров: однолучевые и двухлучевые. В двухлучевом спектрофотометре один луч падает на исследуемый образец, а второй — на эталон. В однолучевом приборе измерения проводятся с помощью коэффициентов коррекции. Двухлучевые спектрофотометры более точные, позволяют добиться высокой степени повторяемости результатов, они менее чувствительны к изменению параметров окружающей среды.
Применение спектрофотометров
Спектрофотометры применяются, в основном, для:
— определения концентрации веществ в медицине, биологических исследованиях, в аналитической химии, фармацевтике;
— измерения в растворах оптической плотности и скорости ее изменения;
— распознавания веществ, для определения чистоты веществ (наличия примесей);
— изучения химического строения и состава веществ, химических реактивов, различных образцов;
— оценки цвета в полиграфии, в промышленности (лакокрасочной, текстильной, химической, пищевой, косметической и т. п.);
— спектрального анализа в научных исследованиях, в астрономии, физике, биологии.
Как выбрать спектрофотометр
Выбирая спектрофотометр, нужно заранее определить для себя основные параметры, необходимые для решения стоящих задач. Все приборы можно разделить на две большие группы:
— портативные;
— стационарные.
Портативные обладают небольшим весом и компактными размерами, их можно брать с собой на выезд, они подходят для оперативных измерений на производстве. Стационарные приборы предназначены для установки в лабораториях, они позволяют производить более точные и сложные измерения. Подобные спектрофотометры могут иметь интерфейс для подсоединения к компьютеру, для архивирования, распечатки, обработки данных.
Из технических параметров, существенных для химического анализа*, следует учесть:
— спектральный диапазон;
— точность выбора длины волны;
— характеристику повторяемости результатов (величина, указывающая близость серии результатов изучения одного и того же образца по одной и той же методике, одним лаборантом, на одном приборе, в одной лаборатории);
— функциональность прибора, возможность проведения тех или иных измерений, получения результатов в удобном виде;
— стоимость (зависит от функциональности и величины воспроизводимости результатов);
— габариты и вес, если речь идет о мобильном устройстве;
— габариты отделения для образцов, если речь идет о стационарном устройстве; оно должно подходить для ваших образцов.
Дополнительно можно принять во внимание наличие в штатной комплектации  различных аксессуаров, например, например, кювет и чашек Петри.
Обращаем ваше внимание, что в магазине «ПраймКемикалсГрупп» вы можете купить спектрофотометр КФК-3-01-«ЗОМЗ» — функциональное оборудование по доступной цене. Также в продаже чашки Петри, другая лабораторная посуда и техника. Имеется доставка.
s______________
* Для цветометрических измерений существенными являются другие параметры спектрофотометра.


Использованная литература
http://allrefs.net/c5/1b1jq/p2/
“Технический анализ фьючерсных рынков. Теория и практика” -Джон Мэрфи
“Технический анализ товарных и финансовых рынков” - Анна Эрлих