SENSOR COLORÍMETRO BT29i GUÍA DE USUARIO CENTRE FOR MICROCOMPUTER APPLICATIONS http://www.cma-science.nl
Breve Descripción El sensor Colorímetro BT29i CMA mide la cantidad de luz transmitida a través de una solución de muestra y se puede utilizar para determinar la concentración de una solución. Cuenta con cuatro fuentes de luz LED que emiten luz de diferentes longitudes de onda: violeta de 430 nm, 470 nm azul, verde 565 nm y rojo 635 nm. La longitud de onda se selecciona pulsando las teclas de flecha del panel frontal. El colorímetro se entrega físicamente con 10 probetas de plástico con tapa. El colorímetro se puede conectar directamente a las entradas analógicas BT de las interfaces CMA. El cable del sensor IEEE1394 necesario para conectar el sensor a la interface no se suministra con el sensor y se tiene que comprar por separado ( CMA artículo BTsc_1 ). Reconocimiento de Sensores El sensor Colorímetro BT29i tiene un chip de memoria (EEPROM) con información sobre el sensor como: su nombre, cantidad medida, la unidad y su calibración. A través de un protocolo simple esta información se lee por las interfaces CMA y el sensor reconoce automáticamente cuando se conecta a estas interfaces. Si el Colorímetro no es detectado automáticamente por la interface se tiene que configurar manualmente seleccionándolo de la biblioteca de sensores del software Coach. Cómo trabaja el Colorímetro? La luz del LED que pasa a través de una probeta que contiene una solución de muestra, en una fotocélula sensible a la luz en el otro extremo de la trayectoria de la luz detecta entonces la cantidad de luz transmitida. LED Fuente uvette sample Probeta Detector de Luz 2 Sensor Colorímetro BT29i, Guía de Usuario
La proporción de la luz que pasa a través de la solución se conoce como transmitancia I t, y se expresa como la relación de la intensidad de la luz transmitida I t a ella y la intensidad inicial del haz de luz : T= I t / I 0 El tres factores: la absortividad molar de la solución ε, la anchura de la celda b y la concentración molar C: log( 1 T ) = ε b C Muchos experimentos están diseñados para utilizar un colorímetro cuando requieren una medición de la absorbancia A, que se define como : A =log( 1 T ) o A = ε b C Para una determinada solución contenida en una probeta con un ancho constante de celda, se puede suponer ε y b pueden ser constantes. Esto conduce a la ecuación: A =k C, donde j k es la constante de proporcionalidad. Esta ecuación muestra que la absorbancia está relacionada directamente con la concentración (la ley de Beer) y así la absorbancia se puede utilizar para medir la concentración de una solución. La relación lineal entre la absorbancia y concentración no se sostiene a través de todo el rango de transmitancia. Para obtener los mejores resultados las pruebas realizadas en el colorímetro los valores de transmitancia o absorbancia deben estar dentro de estos rangos: Transmitancia: 10% - 90% Absorbancia: 0,05 a 1,0. Los experimentos que usan el rango de absorbancia deben diseñarse para estar dentro de estos valores. Si usted tiene una solución que transmite muy bajo nivel de luz, tenga en cuenta la dilución de la solución para que caiga dentro de este rango. A =k C, donde k es una constante de proporcionalidad. La transmitancia puede ser también expresada como porcentaje de transmitancia o %T. Puesto que T =% T / 100, la fórmula que describe la relación entre la absorbancia y la transmitancia se puede reescribir como: A =log(100 / %T) o A = 2 log(%t). Sensor Colorímetro BT29i, Guía de Usuario 3
Calibración El colorímetro CMA BT29i se suministra ya calibrado. La salida del colorímetro es lineal con respecto al porcentaje de transmitancia. La función de calibración suministrado se hace para la absorbancia es A = 0,544-0,434 * lnv out (V). El software Coach permite seleccionar la calibración suministrada por la memoria de sensor (EEPROM ) o la calibración almacenada en el Coach 6 en la biblioteca de sensores. Antes de recolectar los datos se debe realizar la calibración a un punto cero para la longitud de onda seleccionada. Para realizar dicha calibración se necesita: Conecte el colorímetro a la interface. Deje que el sistema se estabilice a la longitud de onda deseada durante 5 minutos. Uno de los cuatro indicadores luminosos de longitud de onda verde se enciende cuando se enciende el colorímetro. Presione o sobre el Colorímetro y seleccione la longitud de onda correcta para el experimento (430 nm, 470 nm, 565 nm, o 635 nm). Abra la tapa del colorímetro. Cierre la tapa del colorímetro. Llene una probeta con agua destilada. Esta será su medición en blanco (100% de transmitancia o absorbancia 0). Introduzca la probeta de muestra en el soporte de la cubeta. Es importante para alinear uno de los lados lisos de la probeta en la parte superior de la ranura de probeta. Observe que no puede haber una ligera diferencia en la transmisión si la cubeta gira 180 grados. A continuación presione el botón el botón para iniciar el proceso de calibración. Suelte el botón cuando de LED rojo que comienza a parpadear. La calibración está lista cuando el LED deja de parpadear y la absorbancia medida será 0.000 o 0.001. La unidad está lista para recoger datos. 4 Sensor Colorímetro BT29i, Guía de Usuario
Recolección de datos Una vez finalizado el ajuste de calibración a cero puede iniciar la medición: Llene una probeta con 2,2 a 3,5 ml de la solución que usted quiere medir (el volumen de la probeta es de 4 ml). Cierre la tapa. Tenga en cuenta que con algunos experimentos (por ejemplo velocidad de reacción ) el tiempo utilizado en el montaje de la tapa puede provocar la pérdida de los primeros datos. Reemplace la cubeta en el colorímetro con la cubeta que contiene la solución. Maneje la cubeta por la tapa y evite tocarlo con los dedos. Cierre la tapa del colorímetro y comience su recolección de datos. Selección de longitud de Onda La longitud de onda se selecciona presionando los botones o en el panel frontal. Hay varias maneras que uno puede decidir cuál de las cuatro longitudes de onda de luz a utilizar. Método 1 Mire el color de la solución. Recuerde que el color de una solución es el color de luz que pasa a través de él. Es posible que desee utilizar un color de luz diferente que será absorbida, en lugar de transmitirse ; por ejemplo, con una solución de azul de cobre (II ) sulfato (CuSO4 ), utilizar el LED rojo (635 nm). Método 2 Otro método fácil es colocar una cubeta con la solución de que se trate en el colorímetro y comprobar en cuál de las longitudes de onda se obtiene la más alta absorbancia. Método 3 Utilice la longitud de onda más próxima al valor de la longitud de onda recomendada. Incluso si la longitud de onda del LED es algo diferente, la curva de la ley de Beer por lo general se puede obtener en casi cualquier longitud de onda en las proximidades de la longitud de onda recomendada. Usando probetas con el Colorímetro El colorímetro está diseñado para utilizar probetas de poli estireno desechables estándar. Las probetas tienen una longitud de 10 mm y 45 mm de altura. El volumen total de la probeta es de 4 ml. La probeta tiene dos caras lisas y dos caras con ranuras. Las caras lisas son las superficies ópticas destinadas a transmitir la luz desde el LED. Es importante Vista Superior Sensor Colorímetro BT29i, Guía de Usuario 5
colocar la cubeta correctamente en el colorímetro, con un lado liso hacia la parte superior y con los bordes acanalados mirando a la izquierda y la derecha. Las probetas de plástico individuales varían ligeramente en la cantidad de luz que absorben. Para la mayoría de los experimentos, esta variación no tendrá un efecto notable en los resultados experimentales y se puede optar por ignorar estas diferencias. Para obtener mejores resultados, la variación de la luz absorbida por las probetas individuales se puede controlar mediante el uso de la misma probeta para todos los ensayos de un experimento particular o haciendo coincidir un conjunto de probetas. Un conjunto de probetas absorben la luz (en vacío) a aproximadamente el mismo nivel. Para hacer coincidir un conjunto de probetas utilice probetas limpias y secas, ponga una marca de referencia en uno de los lados claros de las probetas por lo que siempre estará orientado de la misma forma en la ranura de la probeta. Coloque cada probeta en el colorímetro y registre los valores de absorbancia para cada uno. Experimentos Sugeridos: El colorímetro puede usarse en experimentos como: Aplicación de la ley de Beer en un Cristal violeta o sulfato de cobre. Medición de concentraciones desconocidas. Cinética de las reacciones medición de las velocidades de reacción, orden de la reacción o equilibrio de la reacción. Determinación cuantitativa de las moléculas biológicas por ejemplo, azúcares, proteínas, vitaminas. Determinación cuantitativa de los iones inorgánicos por ejemplo, nitrato, fosfato. Crecimiento de la población de microorganismos. Información Práctica No permita que los líquidos entren en el cuerpo del colorímetro. No use compuestos orgánicos, halogenados, alifáticos, acetonas, aldehído o poliestireno 6 Sensor Colorímetro BT29i, Guía de Usuario
Especificaciones Técnicas Tipo de Sensor Analógico genera una salida de voltaje entre 0-5 V Rango de medición útil Porcentaje de Transmitancia: 90%.. 10% Absorbencia: 0.05.. 1.0 Rangos de longitud de Violeta, 430 nm o 4300 Å onda Azul, 470 nm o 4700 Å Verde, 565 nm o 5650 Å Rojo 635 nm o 6350 Å Resolución usando el convertidor 12 bit AD 0.025 %T Voltaje suministrado Corriente suministrado Funciones de calibración Conexión 5 VDC ±25 mv 40 ma A= 0.544 0.434*lnV out (V) (almacenados en la memoria del sensor) %T = 28.571 * V out (V) IEEE1394 <conector para el cable BT- IEEE1394 no es liberado con el sensor. Garantía: El sensor colorímetro BT29i está garantizado como libre de defectos en materiales y mano de obra durante un período de 12 meses desde la fecha de compra, siempre que se haya sido utilizado en condiciones normales de laboratorio. Esta garantía no se aplica si el sensor ha sido dañado por accidente o mal uso. Nota: Este producto es usado solamente para propósitos educativos y no es apropiado para uso industrial, medico, o de aplicaciones comerciales. Rev. 13/07/2015 Sensor Colorímetro BT29i, Guía de Usuario 7