Рефрактометричний аналІз

Рефрактометричний аналіз ґрунтується на різниці в швидкостях розповсюдження світла в речовині та у вакуумі. При попаданні променя світла на межу розподілу речовин відбувається його заломлення, мірою якого є показник заломлення (n_абс– абсолютний показник заломлення).

N_абс = С/С_а,

де С_а – швидкість світла в речовині А;

С – швидкість світла у вакуумі.

Рис. 2.1 Схема проходження світла з середовища 1 в середовище 2: a – кут падіння;

b – кут заломлення

Фізичний зміст показника заломлення – це відношення швидкості розповсюдження світла в середовищі 1 (V₁) до швидкості розповсюдження світла в середовищі 2 (V₂):

, (рис. 2.1)

де V₁ і V₂ – швидкість світла в середовищах 1 і 2.

Показник заломлення відносно повітря називають просто показником заломлення n.

N_абс = n_{абс(повітря)}n.

При атмосферному тиску та кімнатній температурі:

n_{абс(повітря)} = 1,00027, тому N_абс = 1,00027 n. .

Показник заломлення залежить від природи речовини, її питомої ваги, довжини хвилі випромінювання, температури та тиску. Природа речовини визначає ступінь поляризованості. Залежність показника заломлення від довжини хвилі називають дисперсією. Чим менша l, тим значніше заломлення. У видимій ділянці спектра найбільший коефіцієнт заломлення має фіолетове випромінювання (l=397–424 нм), найменший – червоне [l=640–723 нм).

Табличні значення n відповідають жовтій лінії в спектрі натрію (лінія D) та позначаються n_D (l=589,3 нм).

На практиці ще використовують такі поняття, як питома рефракція (r, м³/кг) або мольна рефракція (R):

; ,

де n – коефіцієнт заломлення;

r – питома вага;

М – молекулярна маса;

a – поляризованість.

Використання цих величин дозволяє запобігти температурної залежності показника заломлення.

Незважаючи на те, що показник заломлення – це «неспецифічна» величина, його застосовують для досить точної ідентифікації речовини під час випробувань на її чистоту. Кількісні визначення можливі для двокомпонентних систем, якщо відомі n_А та n_B для чистих речовин.

Перевагами рефрактометрїї як методу аналізу – є простота та висока точність вимірювання (n – 10^–3%). Завдяки цьому метод рефрактометрїї застосовують при хімічних дослідженнях та при контролі технологічних процесів, насамперед у цукровій промисловості, для визначення вмісту цукру.

Для кількісного визначення застосовують лінійну залежність (якщо вміст речовини в розчині – 10–20%):

n=n₀ +FC,

де n – показник заломлення розчину;

n₀ – показник заломлення розчинника;

С – концентрація розчиненої речовини;

F – коефіцієнт, який знаходять за допомогою розчинів із відомою концентрацією.

Ця ж формула дозволяє перевіряти рідину на чистоту. Якщо n не відрізняється від n₀, то домішок у рідині немає.

Дня вимірювання n застосовують рефрактометри (рис. 2.2).

Рис. 2.2 Принципова схема рефрактометра: 1 – окуляр; 2 – зорова трубка; 3 – шар рідини; 4 – освітлювальна призма; 5 – вимірювальна призма

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Визначення заліза(Ш) із сульфосаліциловою кислотою диференційним методом	\|	Лабораторна робота № 3

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.