НАЗНАЧЕНИЕ

Поляриметр круговой СМ-3 предназначен для измерения угла вращения плоскости поляризации оптически активными прозрачными однородными растворами и жидкостями.

Поляриметр применяется в медицине, пищевой, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

С поляриметром работают при неярком местном освещении, в чистом незапылённом помещении при температуре (20 ± 3)° С, относительной влажности воздуха не более 80% и атмосферном давлении (84,0—106,0)кПа (630—800 мм рт. ст.). В воздухе не должно быть агрессивных паров и газов.

2.ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ.

Основная погрешность поляриметра в диапазоне ±0,04°.

измерений от 0 до ±35°, не более

Диапазон показаний угла вращения плоскости поляризации . от 0 до 360°

Чувствительность поляриметра 0,04°

Объем кювет, мл, не более10;. 20

Потребляемая мощность, ВА, не более 255

Питание поляриметра от сети переменного тока 220 В, частотой, Гц 50

Габаритные размеры, мм 590x168x405

Масса поляриметра (без комплекта укладок), кг, не более 8

3.СОСТАВ ПОЛЯРИМЕТРА

Поляриметр с наклонной осью, визуальный, настольного типа, закрытой конструкции состоит из следующих основных частей:

Поляриметр круговой 2.855.052 (без кюветы) 1 шт.

Кювета 100 мм 5.999.0881 шт.

Кювета 200 мм 5.999.088-01 1 шт.

Комплект поставки поляриметра приведенв паспорте.

4.УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПОЛЯРИМЕТРА

4.1. Оптическая принципиальная схема поляриметра показана на рис. 2. Оптическая принципиальная схема включаетв себя: лампу ДНаС 18-04.2 - 1, светофильтр - 2, конденсор - 3, поляризатор - 4, хроматическую фазовую пластинку - 5, защитное стекло - 6, два покровных стекла - 7, трубки - 8, 9, 10 и 11, анализатор - 12, объектив - 13, окуляр - 14 и две лупы - 15.

4.2.Конструкция прибора(рис. 4, рис. 6)

Конструктивно поляриметр состоит из следующих основных составных частей: корпуса 47, головки анализатора с линейным поляризатором 48, основания в сборе 49, крышки 50.

Натриевую лампу включают тумблером 42. Кюветное отделение закрывают крышкой 45.

4.2.1. Головка анализатора с поляризатором (рис. 4) является измерительной частью поляриметра и состоит из следующих сборочных единиц: поляризационного устройства 33, головки анализатора 24, наблюдательной трубки 28, наглазника 30.

Головка анализатора и поляризационное устройство закреплены на концах корпуса кюветного отделения 21.

Поляризационное устройство состоит из защитного стекла 20, хроматической фазовой пластинки 19, линейного поляризатора 18, конденсора 17 и светофильтра 16. Линейный поляризатор и хроматическая фазовая пластинка крепятся жестко в оправах.

Головка анализатора 24 состоит из втулки 22, линейного поляризатора 23, корпуса 27, фланца 32.

Лимб 26 закреплен на цилиндрическом зубчатом колесе. На лимбе нанесена 360-градусная шкала с ценой деления 0,5°.

На корпусе 25 закреплены нониусы отсчётных устройств 34, 36, расположенные диаметрально. Каждый нониус имеет 23 деления. Величина отсчета по нониусу 0,02°. Вращение лимба осуществляется ручкой 31.

Наблюдательная трубка 28 состоит из объектива 25, диафрагмы и окуляра. Вращением втулки 29 наблюдательная трубка устанавливается на резкое изображение линии раздела поля зрения.

В наглазнике 30 жестко закреплены две лупы 35, через которые снимаются отсчёты со шкалы лимба и отсчётного устройства.

Рис. 6. Общий вид поляриметра в разрезе.

4.2.3. Кювета (рис. 7) состоит из стеклянной трубки с втулками 53, покровных стекол 54, прокладок 55, втулок 56 и гаек 51, 52.

Рис. 7. Кювета

На стеклянной трубке 53 имеется выпуклость, необходимая для сбора пузырьков воздуха. На трубке кюветы нанесена ее фактическая длина между торцами.

4.4. Принцип действия

В поляриметре применен принцип уравнивания яркостей, разделённого на части поля зрения. Разделение поля зрения на части осуществлено введением в оптическую систему поляриметра хроматической фазовой пластинки. Яркости полей сравнения уравнивают вблизи полного затемнения поля зрения. Плоскости поляризации поляризатора и анализатора при равенстве минимальных яркостей полей сравнения составляют угол 86,5°.

Свет от лампы, пройдя через конденсор и поляризатор, одной частью пучка проходит через хроматическую фазовую пластинку, защитное стекло, кювету и анализатор, а другой частью пучка только через защитное стекло, кювету и анализатор. Вид поля зрения поляриметра см. на рис. 9.

Уравнивание яркостей полей сравнения производят путем вращения анализатора. Если между анализатором и поляризатором ввести кювету с оптически активным раствором, то равенство яркостей полей сравнения нарушается. Оно может быть восстановлено поворотом анализатора на угол, равный углу поворота плоскости поляризации раствором (рис. 10).

Следовательно, разностью двух отсчетов, соответствующих равенству яркостей полей сравнения с оптически активным раствором и без него, определяется угол вращения плоскости поляризации данным раствором.

По углу вращения плоскости поляризации возможно определение концентрации оптически активных веществ. Для большинства оптически активных веществ удельное вращение мало зависит от концентрации и угол вращения пропорционален концентрации:

(1)

где — угол вращения плоскости поляризации в градусах; - удельное вращение измеряемого оптически активного вещества для длины волны 589 нм и при температуре 20°С; L - длина кюветы в дм; С - концентрация в г/см³.

Зная угол вращения плоскости поляризации в градусах, можно определить концентрацию вещества в г/см³:

(2)

При измерении на поляриметре угла вращения плоскости поляризации правовращающими оптически активными растворами отсчёты по шкале первого отсчетного устройства и лимбу будут от 0 до 35°.

При измерении угла вращения плоскости поляризации левовращающими оптически активными растворами отсчеты по шкале первого отсчетного устройства и лимбу будут от 360 до 325°, величина угла вращения определяется: отсчет по шкале первого отсчетного устройства и лимбу минус 360°.

При необходимости можно проводить измерения углов вращения плоскости поляризации более ±35°. Погрешность измерения в данном случае может быть определена экспериментально, путем определения по результату измерения удельного вращения вещества и сравнения его со справочными данными

(3)