Фотометр фотоэлектрический КФК-3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт медицинского образования

Кафедра фармации

Реферат

По физико-химическим методам анализа

на тему: «Фотометр фотоэлектрический КФК-3»

Выполнила: Студентка 5 курса группы 7451

Специальности 33.05.01фармация Зизуан Сукена

Проверил: к. фарм. доцент

Антропова Галина Александровна

Оглавление

Введение

1. Описание и работа прибора

2. Формулы для расчета

3. Применение в фармации

Заключение

Литература

Введение

Для определения загрязняющих веществ используют инструментальные методы современной аналитической химии, основанные на измерении различных физических свойств определяемых веществ или продуктов их химических превращений (аналитических реакций) с помощью физических и физико-химических приборов. Результат измерения, несущий химико-аналитическую информацию, часто называют аналитическим сигналом.

Фотометрические методы анализа основаны на использовании взаимодействия атомов или молекул определяемых веществ с электромагнитным излучением широкого диапазона энергий. Это могут быть (в порядке уменьшения энергии) гамма-кванты, рентгеновское излучение, ультрафиолетовое и видимое, инфракрасное, микроволновое и радиоволновое излучение. Сигналом может быть испускание или поглощение излучения. Важнейшими для экологического мониторинга, по-видимому, являются нейтронно-активационный, рентгеноспектральный, атомно-абсорбционный и атомно-эмиссионный анализ, спектрофотометрический и флуориметрический методы, инфракрасная спектрометрия. (1)

Целью реферата является изучит фотометрический метод анализа, ознакомиться с прибором: Фотометр фотоэлектрический КФК-3.

Задачи:

1. Ознакомление с Основными узлами прибора.

2.Применение в фармации (примеры).

3.Формулы для расчета.

1. Описание и работа прибора

Фотометрический метод анализа, основанный на переведении определяемого компонента в поглощающее свет соединение с последующим определением количества этого компонента путём измерения света поглощения раствора полученного соединения, называется фотометрическим. По окраске растворов окрашенных веществ можно определять концентрацию того или иного компонента или визуально, или при помощи фотоэлементов - приборов, превращающих световую энергию в электрическую. В соответствии с этим различают фотометрический визуальный метод анализа, называемый часто колориметрическим, и метод анализа с применением фотоэлементов - собственно фотометрический метод анализа. Фотометрический метод является объективным методом, поскольку результаты его не зависят от способностей наблюдателя, в отличие от результатов колориметрического - субъективного метода. (2)

Фотометрический метод анализа - один из самых старых и распространённых методов физико-химического анализа. Его распространению способствовали сравнительная простота необходимого оборудования, особенно для визуальных методов, высокая чувствительность и возможность применения для определения почти всех элементов периодической системы и большого количества органических веществ. Открытие всё новых и новых реагентов, образующих окрашенные соединения с неорганическими ионами и органическими веществами, делает в настоящее время применение этого метода почти неограниченным.

Фотометрический метод анализа может применяться для большого диапазона определяемых концентраций. Его используют как для определения основных компонентов различных сложных технических объектов с содержанием до 20 -30% определяемого компонента, так и для определения микропримесей в этих объектах при содержании их до 10-3 - 10-4%. Комбинирование фотометрических методов с некоторыми методами разделения - хромотографическим, экстракционным позволяет на1-2 порядка повысить чувствительность определения, доведя его до 10-5.

В некоторых случаях фотометрический метод может быть применён для одновременного определения в растворе в растворе нескольких ионов, хотя его возможности ограничены.

Очень ценно использование фотометрических методов для решения многих теоретических вопросов аналитической и физической химии.

Способность химического соединения, неорганического иона и органической группировки поглощать лучистую энергию определённых длин волн используется в фотометрическом анализе. Среди неорганических веществ сравнительно немного соединений, обладающих собственной окраской: это соединения марганца (VII), хрома (VI), меди (II) и др. (3)

Каждое вещество обладает способностью поглощать лучистую энергию в виде квантов энергии, соответствующих определённым длинам волн. Линии или полосы поглощения располагаются в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной областях спектра. Эти полосы и линии могут быть использованы для качественного и количественного фотометрического анализа.

Назначение фотометров

Фотометры фотоэлектрические КФК-3 (в дальнейшем фотометры) предназначены для измерения коэффициентов пропускания и оптических плотностей прозрачных жидкостных растворов, а также для измерения скорости изменения оптической плотности и определения концентрации веществ в растворах после предварительной градуировки фотометров потребителем. (4)

Фотометры применяются в сельском хозяйстве, медицине, на предприятиях водоснабжения, в металлургической, химической, пищевой промышленности и в других областях народного хозяйства.

По условиям эксплуатации в части воздействия климатических факторов внешней среды фотометры относятся к исполнению УХЛ категории 4.2 по ГОСТ 15150-69.

Условиями работы фотометра являются:

температура окружающей среды, °С.....................плюс 10 - плюс 35

относительная влажность воздуха. %......................65 ± 15

напряжение питающей сети. В.............................220 + 22

частота питающей сети, Гц..................................50 + 0,5

Примечание - В связи с постоянным усовершенствованием фотометров текст руководства по эксплуатации и рисунки могут в отдельных деталях отличаться от выполненной конструкции. Допускается замена электрорадиоэлементов на ЭРЭ импортного производства.

Основные технические данные

Диапазон длин волн, нм......................................315 - 990.

В качестве диспергирующего элемента применен монохроматор на дифракционной решетке. 1.2.2 Выделяемый спектральный интервал, нм, не более:

в фотометре КФК -3......................................... 7 -

в фотометре КФК - 3 - 01.......................................5

Диапазон измерений:

коэффициентов пропускания,.................................1 - 100

оптической плотности, Б.......................................0-2

Диапазон показаний:

коэффициента пропускания, %..............................0,1 - 100

оптической плотности, Б.................................... 0-3

концентрации, единиц концентрации.......................0,001 - 9999

1.2.5 Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности при измерении коэффициентов пропускания, %...............................0,5

1.2.6 Предел допускаемой основной абсолютной погрешности установки длины волны, нм........................................................................ 3

1.2.7 Предел допускаемого значения среднего квадратического 3 отклонения случайной составляющей основной абсолютной погрешности. %.....0,15

1.2.8 Время установления рабочего режима, мин., не более:

- фотометра КФК - 3..............................................30

- фотометра КФК - 3-01.........................................10.

1.2.9 Рабочая длина кювет, мм........1,3,5, 10,20,30,50, 100 Примечание - В фотометре КФК - 3 - 01 дополнительно применены кюветы БШ5.999.189, размером 10x10 мм, и микрокювета БШ5.999.176 с длиной рабочего слоя 10 мм, объемом не более 1,0 мл.

1.3 Состав фотометров.

1.3.1 Фотометр фотоэлектрический

КФК-3 БШ2.855.021.............................1шт.

Либо фотометр фотоэлектрический

КФК-3 -01 БШ2.855.021-01...................1 шт.

1.3.2 Комплект сменных частей.....................................1 комплект.

1.3.3 Комплект упаковок..............................................1 комплект.

1.3.4 Комплект принадлежностей...................................1 комплект.

1.3.5 Комплект ЗИП....................................................1 комплект.

Примечание - Полный комплект поставки указан в паспорте на фотометры.

2. Формулы для расчета

химия фотометрический фотометр излучение

Оптические методы анализа основаны на использовании явлений испускания электромагнитного излучения атомами или молекулами исследуемого вещества или взаимодействия этого излучения с веществом. Так как природа излучения зависит от качественного и количественного состава вещества, то это позволяет проводить его анализ.

По характеру взаимодействия излучения с исследуемым веществом (по поглощению излучения) и способу его измерения различают: абсорбционную спектроскопию; нефелометрию; турбидиметрию; люминесцентный анализ. (5)

В фотометрическом анализе используют поглощение электромагнитного излучения в УФ, видимой и ИК-областях спектра. Наибольшее распространение получили фотометрические методы анализа, основанные на поглощении в видимой области спектра, т.е. в интервале длин волн 400 ? 780 нм. Это объясняется возможностью получения множества интенсивно окрашенных органических и неорганических соединений, пригодных для их фотометрического определения в видимой области спектра с помощью достаточно несложных и относительно недорогих приборов.

Химические реакции, используемые в фотометрическом анализе, несмотря на различия в их химизме, должны обязательно сопровождаться возникновением или ослаблением светопоглощения раствора. Как и каждая реакция, используемая в количественном анализе, цветная реакция должна протекать избирательно, быстро, полностью и воспроизводимо. Кроме того, окраска образующейся аналитической формы должна быть устойчивой во времени и к действию света, а поглощение раствора, несущее информацию о концентрации поглощающего вещества, должно подчиняться физическим законам, связывающим поглощение и концентрацию, конкретно закону Бугера - Ламберта - Бера.

При прохождении потока излучения через частично поглощающую среду интенсивность прошедшего потока I согласно закону Бугера ? Ламберта ? Бера равна

I = I0 *10?еlc

где I0 ? интенсивность падающего потока;

е ? молярный коэффициент поглощения при данной длине волны;

l ? толщина поглощающего слоя;

c ? концентрация поглощающего вещества, моль/дм3.

Или в логарифмической форме:

lgI = lgI0 ? е l c;

lg (I0 / I) = A = е l c

Величину lg (I0 / I), характеризующую поглощающую способность вещества в растворе, называют оптической плотностью. В аналитической практике, стремясь подчеркнуть сущность процесса, лежащего в основе фотометрического определения, а именно поглощение квантов электромагнитного излучения оптического диапазона аналитической формой, эту величину называют поглощением или светопоглощением и обозначают буквой А. Для раствора поглощающего вещества при постоянных концентрациях и толщине поглощающего слоя А зависит от длины волны. Серию аналитических определений выполняют при постоянной толщине поглощающего слоя.

На основе закона Бугера ? Ламберта ? Бера разработан ряд фотометрических методов по определению концентрации вещества в окрашенном растворе.

3. Применение в фармации

Основное применение фотоколориметра КФК-3-01 - лабораторное. В медицинских лабораториях данный прибор используют для определения уровня сахара в крови и моче, уровня креатина, глюкозы и др. В химической промышленности прибор помогает определять содержание в растворах фосфатов, нитратов, кислот, щелочей. В лабораториях контролирующих предприятий прибор помогает производить контроль качества питьевой воды и обнаруживать в ней вредные вещества. Применяется фотоколориметр КФК-3-01 и в пищевой промышленности (сахарные заводы, предприятия по производству соков, алкоголя, кондитерские цеха и др.), где помогает контролировать качество закупаемого сырья, а также производить контроль качества конечной продукции. (6) (7)

Заключение

1.Изучили Фотометр фотоэлектрический КФК-3.

2. Изучили принцип его работы.

3. Рассмотрели формулы расчета.

4. Изучили применение.

Литература

1. Пустовалов Г.Е. Погрешности измерений: Методическая разработка по общему физическому практикуму. М.: Физический факультет, 2001. 17 с.

2. Коренман И.М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений Издательство: М.: Химия, 1980. 343 с.

3. Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 608 с.

4. Фотометры фотоэлектрические, руководство по эксплуатации.

5. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 ч. Ч. 2. Физико-химические методы анализа: Учеб. для Химко-технол. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1989. 384 с.

6. Гидрохимические материалы. Том 100. Методы и технические средства оперативного мониторинга качества поверхностных вод. Л.: Гидрометео-издат, 1991. 200 с.

7. Долгов В.В., Ованесов Е.Н., Щетникович К.А. Фотометрия в лабораторной практике М.: Российская медицинская академия последипломного образования, 2004. 403 c.

Размещено на Allbest.ru