پلاریمتر رومیزی WXG-4

برای دیدن تصویر بزرگتر کلیک کنید
نمایش بزرگتر تصویر





پلاريمتر صفحه اي مدل WXG-4

1.    كاربردها و دامنه هاي كاربردي

دستگاه پلاريمتر صفحه اي مدل WXG-4 را مي توان در صنايع شيميايي ، بيمارستانها ، دبيرستانها ، دانشگاه ها و در هر گونه تحقيقات علمي كه در آن چرخشهاي نوري براي اندازگيري مواد آلي كاربرد دارند ، استفاده كرد. به كمك اين دستگاه      مي توان وزن مخصوص، خلوص ،  تراكم  و مقدار هزاران فلز فعال مانند محلول شكر ، روغن ترپانتين  و كافور را اندازگيري كرد.

براي مثال:

در صنايع غذايي: از دستگاه پلاريمتر مي توان براي اندازگيري ميزان شكر و آسيلم طعم دهنده هاي غذايي استفاده كرد.

در كلينيكها و بيمارستان ها:  دستگاه پلاريمتر را مي توان براي اندازگيري ميزان قند و پروتئين  ادرار استفاده كرد.

در تصفيه خانه هاي شكر: دستگاه پلاريمتر براي اندازگيري ميزان تراكم در محلول  شكر در هنگام انجام فرايند صنعتي آن استفاده مي شود.

در صنعت داروسازي و عطر سازي: از دستگاه پلاريمتر مي توان براي اندازگيري ميزان چرخش نوري در داروها و روغن هاي عطري استفاده نمود.

در دبيرستانها و دانشگاه ها: دستگاه پلاريمتر را مي توان در انجام آزمايش ها استفاده نمود.

 2. خصوصيات اصلي

الف) محدوده اندازگيري چرخش نوري 180±

ب ) ميزان تقسیمات ˚1

پ ) ميزان دقت خط مدرج ˚05/0

ت )ميزان درشت نمايي شيشه   4 برابر

ث ) منبع نور تك رنگ ( لامپ سديم )    ˚ A 5893

ج ) طول لوله آزمايش هر كدام  100 و 200 mm

چ ) منبع برق دستگاه  ولتاژ 220 ولت ( 50 هرتز) ، جريان برق 3/1 آمپر ، قدرت 20 وات ، زمان تثبيت حدود 5 دقيقه

ح ) وزن دستگاه 5 كيلوگرم

خ ) ابعاد كلي 540×220×380 mm

3.    اصول عملكرد

اصول عملكرد دستگاه پلاريمتر بر اساس نور پلاريزه و استفاده از روش چرخاندن صفحه پلاريزه نور پلاریزان  پايه ريزي شده است.

در وضعيت صفر درجه خطAA΄ عمود بر خط مركزي OX خواهد بود.(مراجعه شود به شكل مندرج در صفحه 2 دفترچه دستورالعمل )

خطAA΄ نشان دهنده جهت لرزش تحليلگر پلاريزان است وخطوط  OP و OP΄ نشان دهنده حهت لرزش نور هاي پلاريزه دو نیمه ميدان ديد هستند.

وقتي پرتو نور از ميان مواد گرداننده نوري عبور مي كند ، صفحه پلاريزان با زاويه α چرخانده مي شود ( اين چرخش در شكل به نقطه چين نمايش داده شده است).  اكنون تابش نورهاي پلاريزه در دو نيمه ميدان ديد يكسان نيستند ، نيمه سمت راست روشن و نيمه سمت چپ تاريك است. اگر صفحه پلاريزان AA΄ تحليلگر را با زاويه α در همان جهت بچرخانيم  شدت نور در دو نيمه دوباره يكسان خواهد شد. بعلاوه  زاويه  چرخش تحليلگر پلاريزان جهت نوري ماده است. با دانستن زاويه چرخش ( كه همان زاويه نوري چرخش است) ، طول استوانه محلول ( كه همان طول لوله آزمايش است) ، و تراكم مي توان چرخش نوري مخصوص ماده را ( كه همان قدرت چرخش نوري است ) از طريق فرمول زير محاسبه كرد:

[ α ] t/λ = Q/LC × 100

 در اين فرمول Q زاويه چرخش ( نوري) است كه با استفاده از نور λ وقتي دما t درجه است اندازگيري مي شود.

L طول استوانه محلول يا همان لوله آزمايش است. براي اندازگيري آن از واحد دسيمتر استفاده مي شود.

C ميزان تركم است يعني مقدار گرم ماده حل شده در 100 ميلي متر از محلول.

از فرمول با لا مي توان دريافت كه زاويه چرخش Q در ارتباط مستقيم با طول لوله آزمايش و تراكم محلول است.

Q = [ α ] LC 

بعلاوه بارز است كه چرخش نوري با دما در ارتباط است. در مورد تمامي مواد مي توان در محاسبات  λ = 3/589 nm ( نور سديم ) را استفاده كرد. وقتي دما يك درجه سانتيگراد بالا رود زاويه چرخش 3/0% كاهش مي يابد. بنابر اين براي انجام اندازگيري با دقت بالا بهتر است عمليات را در دماي 20 درجه سانتيگراد  با دامنه  تقييرات 2 ± درجه انجام دهيد.

 4.   ساختمان دستگاه

الف) اصول دستگاه ( مراجعه شود به شكل شماره يك مربوطه ، مندرج در صفحه 4 دفترچه دستور العمل )

شكل شماره يك سيستم دياگرام دستگاه

1.     منبع نور ( لامپ سديم)

2.     لنز هاي متمركز كننده

3.     فيلتر رنگي

4.     پلاريزر

5.     صفحه نيمه موج

6.     لوله آزمايش

7.     تحليلگر پلاريزان

8.     لنز هاي شيي

9.     لنز هاي چشمي

10. شيشه درشت نما (ذره بيني)

11. خط مدرج

12. چرخ گردان صفحه مدرج

13. صفحه محافظ

 پس از آن كه نور از منبع نور (1) خارج شد به لنز هاي متمركز كننده(2)، فيلتر رنگي ( 3) و پلاريزر (4) تابيده مي شود و تبديل به نور خطي پلاريزه مسطحي مي شود. بعد از آن كه اين نور از ميان صفحه نيمه موج (5) عبور كرد و به نور طبيعي و غير طبيعي تجزيه شد يك تصوير سه قسمتی بر روي ميدان ديد ظاهر خواهد شد. لوله آزمايش (6) را كه محتوي ماده چرخشي نوري است را درون اتاقك نمونه قرار دهيد. چون محلول داراي فعاليت نوري است نور پلاريزه مسطح با زاويه اي چرخانده مي شود تا تحليلگر پلاريزان (7) بتواند نقش تحليلگري خود را ايفا كند. اگر از درون لنز چشمي (9) نگاه كنيد صفحه اي سه قسمتی خواهيد ديد كه در آن يا دو قسمت راست و چپ روشن و قسمت مياني تيره است يا دو قسمت راست و چپ تيره و قسمت مياني روشن خواهد بود. ( مراجعه شود به شكل شماره 2 قسمتa,b مندرج در صفحه 6 دستورالعمل).

چرخ گردان دستي صفحه مدرج (12) را بچرخانيد تا صفحه مدرج (11) و تحليلگر پلاريزان (7) را به گونه اي تنظيم كنيد كه نور ميدان ديد كاملا يكسان شود. ( مراجعه شود به شكل 2 قسمت c در صفحه 6 ).

اكنون زاويه چرخش صفحه مدرج را مي توانيد از شيشه ذره بين بخوانيد. ( مراجعه شود به تصوير شماه 3 مندرج در صفحه 7)

 ب) ساختمان دستگاه

براي استفاده آسان ،  سيستم نوري این دستگاه را بايد با انحراف 20 درجه بر روي  چهارچوبش نصب كرد. منبع نور از لامپ سديم 20 وات استفاده مي كند ( با طول موج λ = 3/589 نانومتر). اين لامپ در پايين چهارچوب نصب شده است. پلاريزرهاي دستگاه همگي ديسكهاي پلاريزري مصنوعي از جنس پليوينيل الكل هستند. در ميدان ديد سه قسمتي از صفحه كوارتز لورنت ( صفحه نيمه موج) استفاده شده است. با چرخاندن پلاريزر مي توان زاويه سايه ميدان ديد را تنظيم كرد.         ( زمانيكه دستگاه كارخانه را ترك مي كند زاويه سايه ذكر شده حدود 35 درجه است.)

براي اينكه بتوان از تغييرات فاحش در چرخش جلوگيري كرد ، در اين دستگاه از خطوط مدرج دو رنج استفاده شده است كه در آن كل صفحه مدرج گرد به 360 قسمت تقسيم شده است كه هر قسمت نمايانگر يك درجه است. خط مدرج ثانويه به 20 بخش تقسيم شده است كه برابر با 19 تقسيم روي صفحه مدرج گرد است و  از آن  براي خواندن مستقيم ميزان هاي 05/0 درجه استفاده مي شود. ( مراجعه شود به شكل 3). صفحه مدرج گرد و تحليلگر پلاريزان كاملا به هم متصل هستند. از چرخ دستي (12) مي توان براي انجام چرخشهاي ظريف و حساس استفاده كرد. دو قطعه شيشه ذره بين ( مقدار بزگ نمايي 4 برابر است) نيز در جلو دريچه مدرج نصب شده اند تا براي خواندن بكار گرفته شوند.

 5.    روش كار

آماده سازي:

الف)  محلولي  كه مي خواهيد مورد آزمايش قرار دهيد را مهيا كنيد و بگذاريد ثابت شود.

ب ) محلول مورد آزمايش را به داخل لوله آزمايش دستگاه بريزيد. توجه: دو پيچ دو سر لوله آزمايش نبايد بسيار محكم بسته شوند، ( آنها را  با دست سفت كنيد تا جايي كه كافي باشد و نشت آب نداشته باشد.) تا صفحه محافظ تحت فشار قرار نگيرد چون ممكن است موجب ايجاد تغييرات در نور و در نتيجه در ميدان ديد و عدم صحت اندازگيري شود. سپس باقيمانده مايعات را در دو طرف لوله با دستمال خشك كنيد.

پ ) دستگاه را به برق وصل كنيد و لامپ سديم را براي مدت 10 دقيقه روشن كنيد. تنها زماني كه لامپ ، نور زرد سديم را ايجاد كند مي توان مشاهدات را آغاز كرد.

ت ) وضعيت صفر صفحه مدرج گرد را بررسي كنيد.  اگر موقعيت صفر درست نبود مي توانيد 4 پيچ متصل بر روي پوشش  صفحه مدرج گرد را باز كنيد تا حفاظ صفحه مدرج بچرخد و وضعيت صفر اصلاح شود.( تنها درجات كمتر از 5/0  قابل اصلاحند ). بعلاوه مي توانيد ميزان نادرست را از محاسبات كم يا زياد كنيد.

اندازگيري

الف) پوشش لنز را برداريد و لوله آزمايش را به درون مخروط لنز قرار دهيد. پوشش لنز را دوباره ببنديد. سمت بر آمده لوله آزمایش بايد رو به بالا باشد تا حبابهاي هوا در آن جمع شوند و آزمايش و مشاهدات را تحت تاثير خود قرار ندهند.

ب ) پيچ ميدان ديد را تنظيم كنيد تاسه قسمت آن كاملا واضح و قابل تفكيك باشند.

پ ) چرخ دستي را بچرخانيد تا نور ميدان ديد يكسان شود.

ت ) زاويه چرخيده شده را از درون شيشه ذره بين توسط خطوط مدرج بخوانيد.

ث ) بنا به فرمولي كه در بالا توضيح داده شد وزن مخصوص ، تركم ، خلوص و محتوي ماده را بدست آوريد.

6.    نگهداري از دستگاه

الف) اين دستگاه بايد در مكاني قرار گير كه در آن جريان هوا بر قرار است. دماي محيط نيز بايد مناسب و رطوبت كم باشد تا از رطوبت گيري قسمتهاي اپتيكي و صفحه پلاريزر و در نتيجه تاثير بر روي عملكرد دستگاه جلوگيري شود.

ب ) زمان انجام آزمايش به طور پيوسته نبايد از 4 ساعت تجاوز كند. زمانيكه از لامپ سديم براي مدت زمان طولاني استفاده مي شود  بايد از يك پنكه الكتريكي براي خنك كردن آن استفاده نمود يا آن را براي مدت 10 الي 15 دقيقه خاموش كرد. اگر لامپ شما فقط نور قرمز توليد مي كند ، شايد به دليل ولتاژ برق ورودي پايين است. ( كمتر از 220 ولت ). در چنين شرايطي بايد ولتاژ را به 220 ولت رساند.

پ ) پس از استفاده لوله آزمايش بايد شسته شود و با آب يا آب مقطر تميز شده ، بوسيله دستمالي خشك شده و نگهداري شود.

ت ) هرگز از پارچه يا كاغذ كثيف يا زبر براي تميز كردن لوازم اپتيكي استفاده نكنيد تا سطوح آنها مخدوش نشود.

ث ) زمانيكه از دستگاه استفاده نمي كنيد بايد آن را درون جعبه چوبي اش يا در زير يك پوشش پلاستيكي نگه داريد تا از نشستن گرد و غبار بر روي آن جلوگيري كنيد.

ج ) زمانيكه دستگاه در بسته بندي خود قرار دارد توجه كنيد كه تمامي قطعاتش از جمله لامپ سديم و لوله آزمايش در جاي تعيين شده شان قرار داشته باشند تا از شكستگي هاي احتمالي اجتناب شود.

چ ) هرگز دستگاه را خودتان باز و يا بالعكس مونتاژ نكنيد چون اين كار موجب ايجاد اختلال در صحت آزمايش مي شود. اگر دستگاه دچار مشكلي شده است دستگاه را به تعمير گاه هاي مجرب بسپاريد تا اينگونه هم دقت در اندازگيري و هم عمر دستگاه بيمه شوند.

7.    ست كامل دستگاه

الف) پلاريمتر صفحه اي                                   يك دستگاه

ب )  لامپ سديم                                             2 عدد = يك جفت

پ ) لوله آزمايش (100و200 mm  )              از هركدام يك عدد

ت ) صفحه محافظ لوله آزمايش                          4 عدد

ج ) لوله آزمايش لاستيكي وادر                     10 عدد

چ ) پيچ كوچك                                                2 عدد

ح ) خشك كننده                                         يك بسته

خ ) پوشش پلاستيكي براي دستگاه                يك عدد

د ) فيوز 3 آمپر                                               3 عدد