Принципова оптична схема фотоколориметра ФЕК-М не відрізняється від схеми колориметра ФЕК-Н-57 (див. рис. 71). ФЕК-М забезпечений трьома скляними світлофільтрами: зеленим, синім, червоним. Ці світлофільтри мають відносно широкі області пропускання. Довжина хвилі в максимумі пропускання відповідно становить 530, 415 і 680 нм. Також є нейтральний (сірий) фільтр, дещо послаблює світловий потік лампи рівномірно по всьому спектру, без кольорового виділення ділянки. Для розширення області використання приладів до них можуть додаватися світлофільтри жовтий і жовто-зелений.
Принцип дії приладу полягає в наступному. Світлові потоки від лампи 1, відбившись від дзеркал 3, проходять через світлофільтри 4, лінзи 5, кювети 6 і потрапляють на селенові фотоелементи 8, які включені по диференціальній схемі, назустріч один одному. При рівності інтенсивностей падаючих на фотоелементи світлових потоків стрілка мікроамперметра повинна стояти на нулі. Перед фотоелементом на шляху лівого світлового потоку поміщені кругові фотометричні клини 9, а на шляху правого світлового потоку - щілинна діафрагма 7, яка пов'язана з відліковим барабаном. Лівий барабан має градуювання по оптичній щільності від нуля до 2 (по пропусканню 100-0%).
Правий барабан отградуирован по оптичній щільності від 0,00 до 0,52. Обидва відлікових барабана жорстко зв'язані і сидять на одній осі, тому обертання одного з них викликає обертання іншого.
Концентрація розчинів зазвичай визначається за шкалою оптичної щільності, яка у великому числі випадків їй пропорційна.
Вимірювання на верхньому барабані дають більш точні дані, але якщо концентрація (і оптична щільність) розчину велика, то переходять на вимірювання лівим барабаном.
Перед початком роботи з приладом необхідно переконатися в тому, що стрілка мікроамперметра знаходиться на нулі. При необхідності встановлюють стрілку на нуль механічним коректором, потім включають лампу і вводять потрібний світлофільтр.
Спосіб вимірювання вибирається в залежності від концентрації забарвленого розчину або від порядку, прийнятого за відпрацьованою методикою.
При роботі з ФЕК-М можуть бути застосовані три способи вимірювання. Перші два-широко відомі і наводяться в описах, що додаються до приладів. Третій спосіб мало відомий. Він дозволяє при вимірах на верхньому барабані однією установкою нуля проводити серію вимірювань [8].
В обидва пучка світла вводять кювети з розчинником. Обертанням вимірювального барабана встановлюють нуль оптичної щільності по лівому барабану. За допомогою колових клинів призводять стрілку мікроамперметра до нуля. Потім в лівий світловий пучок замість кювети з розчинником вводять кювету з досліджуваним розчином. Фотометричне рівновага порушується і його відновлюють обертанням лівого відлікового барабана при незмінному положенні кругових фотометричних клинів. Відлік оптичної густини аналізованого розчину ведуть по лівому барабану.
Деякі практичні зауваження.
1. Зазвичай встановлюється фотометричне рівновагу в приладі ФЕК-М утримується досить тривалий час, необхідне для проведення серії вимірювань. Однак може статися, що через декілька хвилин роботи відбувається зсув стрілки мікроамперметра на 1-2 поділки. У цьому випадку рекомендується експериментально перевірити стабільність фотоелектричного рівноваги на те світлофільтрі, на якому виробляють вимір. Після включення приладу і його прогріву встановлюють рукоятку чутливості на найбільшу чутливість. Обертанням кругових клинів стрілку мікроамперметра встановлюють на нуль і спостерігають зміщення її протягом, наприклад, 5 або 10 хв. Якщо зміщення істотно позначається на точності аналізу, то фотометричне рівновагу слід частіше коректувати круговими клинами, тобто перевіряти положення стрілки при встановлених в обох пучках потоку кюветах з розчинником.
2. У ряді випадків при вимірюваннях можна обійтися однією кюветою з розчинником. В правий пучок світла ставлять кювету з розчинником, зліва кювету не ставлять. Виробляють зрівняння круговими клинами і замінюють кювету з розчинником на кювету з досліджуваним розчином. Точність вимірів не знижується за умови, що цей змінений порядок вимірювань повинен, безумовно, виконуватися для всіх вимірювань даного виду аналізу, зі стандартним і досліджуваним розчинами. Установка кювети з водою в лівому пучку проводиться для того, щоб виключити можливість розігрівання лівого фотоелемента теплом світлового пучка при тривалій роботі. Вода і водні розчини добре поглинають теплові промені.
3. Кювети слід утримувати в чистоті, важливо, щоб були прозорі просвічуються пучком світла частини кювети. Це найбільше позначається при зміні кювет, при якій забруднення може істотно спотворити результат вимірювання.
Сушити кювети потрібно на повітрі в перевернутому положенні. Допускається лише слабке поступове нагрівання.
Не рекомендується сушити кювети в сушильній шафі при високій температурі, так як це призводить до появи тріщин і руйнування кювети.
Слід стежити за чистотою оптики приладу. При тривалому користуванні поверхні призм, лінз, дзеркал, світлофільтрів і захисних стекол покриваються шаром пилу, що ослаблює світловий пучок і знижує чутливість приладу. Тому, відкривши кришку камери, де вміщено дзеркала і світлофільтри, обережно очищають запилені поверхні за допомогою серветки, що додається до приладу. Спочатку їх протирають серветкою, злегка змоченою етиловим спиртом, а потім сухою чистою серветкою. Таким же способом витирають освітлювальну лампу.
В результаті старіння лампи світлова віддача її слабшає внаслідок того, що скляний балон покривається нальотом від розпорошеної нитки. Від різних причин може порушуватися юстирування лампи, що також негативно позначається на роботі приладу. Юстування лампи відновлюють за допомогою регулювальних гвинтів згідно опису, доданому до приладу.
Потрібно виробляти не тільки періодичну чистку приладу, але і, в разі роботи за калібрувальними графіками, контрольну перевірку цих графіків по стандартних розчинів. Періодичність перевірки - 3-6 місяців.
