Фотометр КФК 3-01 для анализа содержания ионов тяжелых металлов в воде

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Октября 2013 в 11:39, курсовая работа

Описание работы

Тяжелые металлы уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко извесные загрязнители, как двуокись углерода и серы, в прогнозе же они должны стать самыми опасными, более опасными, чем отходы АЭС и твердые отходы. Загрязнение тяжелыми металлами связано с их широким использованием в промышленном производстве вкупе со слабыми системами очистки, в результате чего тяжелые металлы попадают в окружающую среду, в том числе и почву, загрязняя и отравляя ее.
Источниками загрязнения вод тяжелыми металлами служат сточные воды гальванических цехов, предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии, машиностроительных заводов.

Содержание работы

Введение 3
Глава 1 Аналитический обзор литературных источников 4
1.Теоретические основы фотометрического метода анализа 4
2.Описание существующих приборов
3.Области применения фотометров 10
Глава 2 Устройство и принцип работы прибора КФК-3-01 12
Глава 3 Обзор методик реализирующих фотометрический метод 18
3.1 Пробоотбор и пробоподготовка растворов к анализу 21
Глава 4 Экспериментальная часть 23
4.1 Построение калибровочного графика. 23
4.2 Изучение содержания ионов железа в водопроводной воде 23
Выводы 25
Литература 26

Файлы: 1 файл

курсовая работа.doc

— 623.50 Кб (Скачать файл)

Области применения:

- агрохимические, экологические, химико-технологические, аналитические

- лаборатории промышленных предприятий, НИИ, органов контроля, инспекции и надзора

- передвижные лаборатории

- студенческие и аспирантские практикумы ВУЗов

- экспедиции и анализ в полевых условиях

Достоинства:

- прибор позволяет решать задачи многих дорогостоящих приборов, например «ФЭК», «КФК» и аналогичных приборов заграничного производства

- модульная конструкция прибора обеспечивает комплектацию под конкретную задачу, работу с различными фотоячейками, измерения в кюветах различной емкости, возможность расширения комплектации по мере появления новых задач или материальных возможностей, оптимальную цену при грамотной комплектации

- удобство и легкость эксплуатации фотометра обеспечивается наличием: универсального кюветного отделения фотоячейки для кювет, дружественного интерфейса, памяти градуировок, функции автоматического расчета результатов измерения в требуемых единицах, отображению результатов измерений на дисплее уже в процессе анализирования как в графическом, так и в табличном видах, возможностью вывода информации на портативный термопринтер (термоэтикетка, чековая лента), высокая степень безопасности

- прибор обладает повышенными чувствительностью, точностью, стабильностью показаний, устойчивостью к внешним помехам, включая электромагнитные помехи и внешнюю засветку, а также уменьшенным временем анализа при однотипных измерениях по сравнению с «КФК», что позволяет увеличить производительность труда и избавляет от необходимости обучения персонала

- гарантийное и постгарантийное обслуживание фотометра «Эксперт-003» предприятием-изготовителем

- методическое сопровождение: по отдельной заявке комплектуется РД, методиками ПНД Ф, аттестованными МВИ

Рисунок 1.3 Фотометр «Эксперт-003»

Фотометр концентрационный малогабаритный (переносной) КФК-5М (Рисунок 1.4)разработан на современной элементной базе, имеет высокие техникоэксплуатационные характеристики, современное эстетическое оформление и предназначен для выполнения химических и клинических анализов растворов.

Назначение и области  применения:

- в медицине: определение гемоглобина, билирубина общего и прямого, триглицеридов, холестерина, мочевой кислоты, общего кальция КФК, общего белка, альбумина, глюкозы, креатина, тимоловой пробы, липопротеинов, железа

- в сельском хозяйстве: проведение химического анализа вод, кормов, почв на содержание нитратов, фосфатов, магния, марганца, калия

- в экологических службах: для проведения более 30 различных видов анализов воды

- в пищевой, химической промышленности, геологии, биохимии

Достоинства:

- обмен данными с персональным компьютером; внешний выход — PS-232 порт принтера

- реализует диалог с оператором и производит расшифровку ошибок с отображением их на цифробуквенном жидкокристаллическом индикаторе

- работает в двух режимах: по фактору и стандарту

- имеет высокую стабильность, широкий спектральный диапазон

- может использоваться с тремя типами кювет [2].

Рисунок 1.4 Фотометр КФК-5М

      1. Области применения фотометров

Фотометры КФК-3-01 предназначены для применения:

  • в аналитических лабораториях предприятий теплоэнергетического комплекса;
  • на предприятиях водоснабжения; 
  • в металлургической, химической, пищевой промышленности и других отраслях;
  • в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений.

Рисунок 1.5 Фотометр КФК-3-01

Достоинства.

- обмен данными с персональным компьютером. Внешний выход - RS-232 порт принтера;

- реализует диалог с оператором и производит расшифровку ошибок с отображением их на буквенно-цифровом жидкокристаллическом индикаторе;

- работает в 2-х режимах: по фактору и стандарту;

- имеет высокую стабильность, широкий спектральный диапазон, три типа кювет: прямоугольные 10х10 мм, пробирки диаметр 10 мм, воронкообразная проточная диаметр 10 мм

Таблица 1.1 - Технические характеристики фотометра КФК-3-01

Диапазон длин волн, нм

400-980

Диапазон измерения:

- коэффициент пропускания, %

- оптической плотности,  Б 

- концентрации, ед. концентрации

 

1-100

2-0

0,001-9999

Ширина выделяемого  спектрального интервала, нм

20-50

Погрешность измерения  коэффициента пропускания, %

1

Источник питания

сеть 220 В

борт автомобиля

внутренний источник питания

Потребляемая мощность, ВА, не более

5

Габаритные размеры

190 х170 х 83

Масса, кг, не более

1,2


 

 

Глава 2 Устройство и принцип  работы прибора КФК-3-01

 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.

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.

Выделяемый спектральный интервал, нм, не более :

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

- в фотометре КФК - 3 - 0 1 .............................................................................................. 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

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

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

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

Время установления рабочего режима, мин., не более:

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

фотометра КФК - 3 - 0 1 ...................................................................................................10

Рабочая длина кювет, м м ............................................... 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  БШ 5.999.176 с длиной рабочего слоя 10 мм, объемом не более 1,0 мл.

Микропроцессорная система  обеспечивает выполнение следующих  задач согласно таблице 1.2:

Таблица 1.2 Сравнительные характеристики Фотометра КФК-3 и КФК-3-01

П/П

Выполняемая задача

Вариант исполнения

Фотометр КФК-3

Фотометр КФК-3-01

1

Учет времени выхода на рабочий режим, выдача звукового сигнала

Нет

Да, с отображением текущего времени на индикаторе

2

Измерение и учет сигнала  при неосвещенном фотоприемнике

Да, при нажатии клавиши  «Нуль»

Да, автоматически

3

Градуировка

Да

Да

4

Измерение оптической плотности

Да

Да

5

Измерение коэффициента пропускания

Да

Да

6

Измерение концентрации по фактору

Да

Да

7

Измерение концентрации при градуировке по одному или шести стандартным растворам

Нет

Да

8

Измерение скорости изменения оптической плотности

Да

Да, с возможностью просмотра хода реакции и выбора линейного участка

9

Ввод и хранение в  памяти коэффициента факторизации

Да, после выключения не сохраняется в памяти МПСДа, после  выключения сохраняется в

Да, после выключения сохраняется в памяти МПС

10

Ввод и хранение в  памяти концентрации стандартных растворов

Нет

Да, после выключения сохраняется в памяти МПС

11

Измерение и хранение в памяти значений оптических плотностей стандартных растворов

Нет

Да, после выключения сохраняется в памяти МПС

12

Диалог с оператором. Отображение ошибок оператора. Анализ ошибок

Нет

Да

13

Выход на внешнюю ЭВМ  или принтер

Нет

Да

14

Выход на термопечатающее устройство типа УТП-2

Да

Нет


Питание фотометра осуществляется от сети переменного тока

напряжением, В…………………………………………………..….......................220±22

частотой........………………………………………………...…………………...….50±0,5

Фотометры предназначены  для эксплуатации в диапазоне  температур от плюс 10 до плюс 35 °С при  относительной влажности воздуха  от 50 до 80 %.

Источник излучения - лампа галогенная КГМ12-10-2.

Потребляемая мощность, ВА, не более ......................................................................... 60

Габаритные размеры, мм не более................................................................ 500x360x165

Масса, кг, не более........................................................................................................... 15

Состав фотометров.

Фотометр фотоэлектрический

К Ф К -3 БШ2.855.021  ................................................................................................ 1 шт

Либо фотометр фотоэлектрический

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

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

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

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

 Комплект З И  П ................................................................................................ 1 комплект

Примечание - Полный комплект поставки указан в паспорте на фотометры

 Устройство и работа  фотометров.

 Принцип действия

Принцип действия фотометров основан на сравнении потока излучения  Фо, прошедшего через “холостую пробу” (растворитель или контрольный раствор, по отношению к которому производится измерение) и потока излучения Ф, прошедшего через исследуемый раствор.

Потоки излучения Фо и Ф фотоприемником преобразуются  в электрические сигналы Uo, U и Uт (Uт - сигнал при неосвещенном фотоприемнике), которые обрабатываются встроенной микро-ЭВМ и представляются на индикаторе в виде коэффициентов пропускания, оптической плотности, скорости изменения оптической плотности, концентрации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.6 – Схема оптическая принципиальная

 

Схема оптическая принципиальная.

Информация о работе Фотометр КФК 3-01 для анализа содержания ионов тяжелых металлов в воде