Нефелометр НФМ - Прибор контроля мутности сточных вод. Нефелометр

Нефелометр НФМ предназначен для опреде­ления концентрации коллоидных растворов, суспензий и эмульсий. Принцип действия прибора основан на урав­нивании двух световых потоков, рассеянных раствором и рассеивателем.

Устройство прибора:

На стойке с основанием установлена опорная планка, на которой закреплены фотометрическая головка и нефелометрическая приставка. В фотометрическую головку входят диафрагмы с отсчетными барабанами, диск со светофильтрами и окуляр. В нефелометрическую приставку входят лампа накаливания, камера, в которую заливают дистиллированную воду и помещают кювету с коллоидным раствором, и диск с рассеивателями.

Методика работы с прибором ( Приложение 4 , Рис.2.)

1 -- основные стойки; 2 -- стойка;

    3 -- отсчетный барабан; 4 -- опорная планка; 5 -- окуляр; 6 -- диск со светофильтрами; 7 -- фотометрическая головка; 8 -- камера с дистиллированной водой; 9 -- лампа накаливания; 10 -- нефелометрическая приставка; 11 -- диск с рассеивателями

Штекеры от осветительной лампы включают в гнезда трансформатора (напряжение 6 В). Камеру тщательно промывают и заливают дистиллированной водой немного выше линзы. Кювету-пробирку заполняют коллоидным раствором, закрепляют на крышке и вставляют в камеру. Вращением диска устанавливают тот светофильтр, цвет которого близок к окраске коллоидного раствора. Отсчетные барабаны устанавливают на "Нуль" по красной шкале, что соответствует полностью открытым диафрагмам. Для измерения рассеивающей способности раствора изменяют ширину левой диафрагмы вращением левого отсчетного барабана до уравнивания освещенности обеих половин видимого поля. Отсчет проводят по красной шкале левого барабана.

Оба световых потока попадают в глаз наблюдателя, который фиксирует зрительное поле в виде круга, разделенного пополам. Отсчет проводят в момент одинаковой освещенности всего видимого поля. Измерения проводят по красной шкале измерительного барабана, которая показывает рассеивающую способность

Оптическая схема Нефелометра НФМ (Приложение 4, Рис.3)

Световой поток от лампы (I) падает на полупрозрачную пластину (2) и, пройдя через нее в конденсор (4), попадает в камеру (6), с дистиллированной водой, в которой помещается стаканчик или пробирка (5) с исследуемым раствором. Прямой световой поток, прошедший через дистиллированную воду и стаканчик с исследуемым раствором, гасится в светоловушке.

Световой поток, рассеянный частицами исследуемого раствора, пройдя через насадку с линзой (8), попадает также в фотометрическую головку и создает яркость второй половины поля зрения. Световые потоки, попавшие в фотометрическую головку, проходят соответствующие измерительные диафрагмы, каждая из которых связана со своим барабаном (правим и левым).

Оба потока объективами (10) и призмами (11) и (12) сводятся окуляра (14) и попадают в глаз наблюдателя, который видит поле зрения в форме круга, разделенного пополам вертикальной линией, причем яркость левой половины зрения определяется световым потоком, прошедшим правую диафрагму, а яркость правой половины зрения, определяется световым потоком, прошедшим левую диафрагму.

На измерительных барабанах нанесены две шкалы. Одна шкала - контуры окрашены в черный цвет - называется шкалой светопропускания. На ней в процентах нанесено отношение площади диафрагмы при полном раскрытии к площади максимального ее раскрытия. На второй шкале - цифры окрашены в красный цвет - нанесена оптическая плотность D, под которой понимают отрицательный логарифм светопропускания, взятой при основании 10.

В правый световой поток вводятся эталонные рассеиватели. Рассеиватели помещены во вращающемся от руки диске перед осветительной лампой. Всего их 4, с нумерацией от I до 4. Они имеют различную интенсивность светорассеяния, увеличивающуюся при переходе от предыдущего номера к последующему примерно в 2 раза. Самый слабый рассеиватель № 1 применяется в случае определения очень малых интенсивностей рассеянного света, наоборот, рассеиватель № 4 используется для систем со значительным светорассеиванием.

Ход выполнения работы.

Вследствие очень высокой чувствительности нефелометра НФМ нефелометрические измерения производятся с весьма разбавленными коллоидными системами (неметаллическими золями).

Для работы используют 1% или 2% высокодисперсный золь канифоли, приготовленный методом замены растворителя.

Золь фильтруют через бумажный фильтр. Затем из этого раствора готовят в чистых колбочках путем последовательных разбавлений водой 6-7 золей постепенно убывающей концентрации по 10 мл.

Возможны следующие серии разбавлений:

1,9; 1,6; 1,3; 1,0; 0,7; 0,4% исходный 1,8; 1,6; 1,2; 1,0; 0,8; 0,6% золь 1,75; 1,5; 1,25; 1,0; 0,75; 0,5% 2% 2,0; 1,6; 1,2; 0,8; 0,4; 0,1%

Разбавить в 1,5; 2; 3; 4; 6; 8; 12 раз

    0,9; 0,6; 0,3; 0,1; 0,05%исходный 0,8; 0,6; 0,4; 0,2; 0,08; 0,06 золь 0,75; 0,5; 0,25; 0,075; 0,05 1%

Разбавить в 1,5; 2; 3; 4; 6; 8; 12 раз

Затем подготавливают к измерениям прибор: сняв верхнюю круглую крышку, наполняют дистиллированной водой световую камеру прибора (предварительно закрыв нижний кран) примерно на 10 мм не доливая до верхнего края камеры. Тщательно промывают стеклянную измерительную пробирку. Вытирать ее не следует, а перед наполнением золем обязательно дважды споласкивают золем той же концентрации. Брать пробирку руками только за самый нижний конец, чтобы на ее рабочей части не осталось следов пальцев.

Пробирку наполняют исходным (или наиболее концентрированным) золем, на 5-6 мм, не доливая до верха, следя за тем, чтобы на стенках пробирки не оставалось пузырьков воздуха.

Пробирку устанавливают в пружинный держатель на крючке световой камеры. Затем крышку устанавливают на место, поворачивая ее так, чтобы фиксатор - шпилька на корпусе прибора вошел в отверстие крышки. Пробирка в держателе должна закрепляться вертикально и при погружении в камеру своим дном упираться в специальный центратор, расположенный на дне световой камеры. Это можно проверить, открыв люк - задвижку на крышке. При измерениях этот люк должен быть закрыт.

Вытягиванием до упора рукоятки 3 в световой поток вводится вращающая его цилиндрическая линза, что необходимо для работы с пробирками небольшого диаметра. Вращением никелированного кольца молекулярной головке прибора устанавливают в поле зрения зеленый светофильтр № 5, примерно соответствующий области наибольшей чувствительности глаза. Проверяют правильность включения штеков 8-вольтовой лампы осветителя - они должны быть вставлены в гнезда 0 и 8 на панели трансформатора, с помощью выключателя, расположенного на этой же панели, включают лампу. Яркость лампы можно регулировать с помощью рукоятки реостата; работать целесообразно не на предельной яркости, а на несколько уменьшенной. Лампу осветителя надо включить только на время, необходимое для отсчетов, после отсчета сейчас же лампу выключать, во избежание нагрева камеры.

Правый и левый измерительные барабаны, осторожно их поворачивая, устанавливают на делении 100 по черной шкале. Поворачивая круглое никелированное кольцо на окуляре наводят на резкость поля зрения; при этом граница раздела между правой и левой половинами должна быть отчетливо видима. Поворотом кольца перед лампой осветителя устанавливают в правом световом пучке рассеиватель. Теперь, оставив правый измерительный барабан в прежнем положении, на делении 100, вращают левый барабан до уравнивания плоскостей правой и левой половины поля зрения и делают отсчет на черной шкале. Это повторяют три раза, из трех отсчетов берут последнее, записывают его и на это деление черной шкалы устанавливают левый барабан. Все дальнейшие измерения производятся при неизменном положении левого барабана.

Затем ту же пробирку наполняют следующим золем меньшей концентрации, устанавливают в камеру и уравнивают яркости полей измерения вращением правого барабана.

Таким образом определяют интенсивность светорассеяния золями всех концентраций. Составляют таблицу и строят на миллиметровой бумаге график зависимости интенсивности светорассеяния от концентрации золя.

По полученному графику определяется неизвестная концентрация золя (контрольного), выдаваемого преподавателем. По окончании работы надо выключить трансформатор, пробирку и полностью спустить воду из световой камеры.

Похожие статьи




Нефелометр НФМ - Прибор контроля мутности сточных вод. Нефелометр

Предыдущая | Следующая