Фотоэлектрический колориметр — оптический прибор, предназначенный для точного измерения концентрации различных веществ в растворах.
Принцип работы установки основан на способности окрашенных жидкостей поглощать проходящий через них световой пучок. Также, чем больше в растворе красящих компонентов, тем сильнее происходит поглощение. Результат фиксирует прибор и отправляет окончательные данные лаборанту.
Классификация и особенности
Помимо того, что всем моделям назначается своя цена в силу особенностей ценовой политики каждого бренда, существует еще несколько вариантов классификации по профессиональным признакам. Речь идет о разделении агрегатов на зрительные и предметные типы. Второй вариант еще иногда называют солнечным.
Визуальные модификации отличаются от аналогов углом проникновения света. При этом луч, проходящий через исследуемую жидкость, освещает только часть поля зрения. Свет падает только на вторую половину, что обусловлено прохождением через раствор того же самого агента, оцененного ранее, концентрация которого досконально известна.
В таком сценарии учитывается сравнительный результат, который получается путем анализа толщины первого слоя по сравнению с интенсивностью светового потока. После того как лаборант добился обобщения оттенков обеих частей поля зрения, получается вывести схематическую зависимость. Результат удовлетворит относительно точной информацией о процентной концентрации в испытуемом растворе.
В зависимости от того, участвовало ли в исследовании цифровое устройство или его более примитивные версии, уровень точности будет разным. Но в промышленных масштабах используются достаточно точные установки, хорошо зарекомендовавшие себя с учетом подключения качественных светофильтров. Речь идет о современных аналогах классических визуальных колориметров – фотоэлектрических колориметрах.
Их работа порадует повышенной точностью по сравнению с устаревшими механизмами, за что следует благодарить инновационные фотоэлементы. Чаще всего для таких целей производитель использует селеновые и вакуумные детекторы излучения. С их помощью получается добиться почти такой же точности, как предлагал первый спектрофотометр, но при этом не тратя деньги на более дорогие покупки. В техническом паспорте такого передового оборудования для лабораторных исследований также указаны следующие улучшенные элементы:
- умножители фотоэлектронных форматов;
- фоторезистор;
- фотодиоды.
Для определения силы того или иного фототока необходимо использовать значения интенсивности падающего на них светового излучения. Так специалист измеряет степень поглощения света растворяющимися частицами, что указывает на процентное значение концентрации испытуемого раствора.
Помимо стандартных фотоэлектрических колориметров с обычными показаниями тока, на рынке медицинских изделий широко представлены колориметры компенсационного класса. Их оптическая схема несколько отличается из-за разницы сигналов, соответствующих эталону и исследуемому раствору. Локальная отметка сводится к нулю, что достигается с помощью электрического или оптического компенсатора. Начало измерений в этом сценарии осуществляется с компенсационной шкалы.
Считается, что представленная методика помогает проводить более качественный анализ, так как индикаторы ошибок не реагируют на:
- условия для изменений окружающей среды, таких как колебания температуры;
- нестабильные свойства элементов самой техники.
Но за повышенную детализацию приходится «платить» тем, что инструмент не дает результатов напрямую. Вместо этого вы должны подтвердить полученную информацию, переключившись на градуированные графики. Их получают путем измерения растворов с уже изученными концентрационными свойствами.
Области применения
Инструкции по использованию различных категорий колориметров достаточно просты для опытных клинических или исследовательских диагностов. Установка мастер-узлов с нужными навыками не займет много времени. Даже точность, обеспечиваемая последними модификациями оборудования, порадует хорошими результатами, не хуже, чем дает комплексная тактика полноценного химического анализа. Нижние пределы измерения концентрации колеблются от 10 до 10 моль/л.
Обобщенный алгоритм эксплуатации включает всего несколько шагов. Сначала кювету, заполненную контрольной жидкостью с уже известными показаниями, необходимо переставить в световой пучок. Затем в механическом режиме необходимо вращать ручку имеющихся круговых фотометрических клиньев. При установке стрелки гальванометра на ноль движение прекращается.
Луч света направляют на кювету с контролирующим агентом. При этом стрелка гальванометра начинает отклоняться от своего обычного положения. Лаборант должен зафиксировать введенное значение.
После этого останется только выключить прибор и привести использованные кюветы в порядок для следующего теста.
На фоне такой простой схемы становится понятно, почему устройство востребовано в различных областях промышленного и клинического применения. Методика является одним из самых незаменимых форматов медицинских приборов, помогающих выполнять оперативные измерения гемоглобина. Также необходимо оценить текущий уровень общего и прямого билирубина, холестерина, общего белка, мочевой кислоты.
Алгоритм легко используется медицинскими лабораториями, занимающимися обработкой образцов тимола, измерениями железа, креатина, глюкозы и даже липопротеинов.
Технология нашла свое применение в сельском хозяйстве. Здесь без него не отслеживается химическое состояние воды и корма. При определении пригодности почвы для растениеводства или животноводства необходимо также задействовать фотоэлектрический колориметр. Он легко может определить, есть ли во взятой пробе избыток калия, нитратов, марганца, магния или фосфатов.
Лучший контент месяца
- Коронавирус: SARS-CoV-2 (COVID-19)
- Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: насколько они эффективны
- Самые распространенные «офисные» болезни
- Убивает ли водка коронавирус
- Как остаться в живых на наших дорогах?
По этой же причине агрегат часто используется природоохранными службами, а также диспетчерскими службами пищевой и химической промышленности. В редких случаях помощь установки требуется геологам или биохимикам при проведении научных экспериментов.
Некоторые обыватели, далекие от физико-химических теорий, не всегда с первого раза понимают, почему специалисты одинаково часто пользуются как фотоэлектроколориметрами, так и спектрофотометрами. Эти два устройства хоть и чем-то похожи, но выполняют свои задачи несколько по-разному.
Спектральный анализ основан на пучке монохроматического света. Во втором случае за основу берется полихроматическая среда, которая формируется специальным фильтром. Меняя фильтры, получается определить концентрацию разных компонентов в одном и том же растворе с минимальной погрешностью.
Фактор упрощенной эксплуатации и относительно низкая стоимость по сравнению с прямыми «конкурентами» дает фототехнике преимущества».