ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы рефрактометрического метода анализа из "Аналитическая химия" Рефрактометрический метод анализа (рефрактометрия) основан на зависимости показателя преломления света от состава системы. Такую зависимость устанавливают путем определения показателя преломления для ряда стандартных смесей растворов. Предварительно по экспериментальным данным строят градуировочный график в координатах состав смеси — показатель преломления затем по градуировочному графику определяют показатель преломления раствора неизвестного состава. Метод рефрактометрии применяют для количественного анализа бинарных, тройных и разнообразных сложных систем растворов. Примером би- нарных систем являются водные растворы спиртов, сахаров, глицерина, кислот, оснований, солей и др. [c.382] Для водного раствора сахара и метанола градуировочный график имеет вид, показанный на рис. 53. На оси ординат откладывают показатель преломления п, который определяют с помощью рефрактометра, на оси абсцисс — содержание сахара и метанола (в %). [c.382] Рефрактометрический метод анализа имеет ряд достоинств простота и быстрота определений, высокая точность анализа (до сотых долей процента). Метод применяют для анализа разнообразных сложных систем горючих и смазочных материалов, биологических и пищевых продуктов, лекарственных препаратов и др. При анализе многокомпонентных систем часть компонентов может находиться в постоянном соотношении, что упрощает анализ, так как дает возможность рассматривать систему как двойную. [c.382] В связи с тем, что показатель преломления является индивидуальной характеристикой вещества и присутствие в исследуемой системе примесей влияет на его значение, то определение его используют для установления степени чистоты вещества. С помощью рефрактометрических измерений проводят идентификацию веществ путем определения величин преломления и их физических характеристик (плотности, температуры кипения и т. д.). Полученные экспериментальные величины сравнивают с табличными и, таким образом, устанавливают природу веществ. [c.382] Так как скорость света в вакууме всегда больше скорости света в любой другой среде, то N всегда больше единицы. [c.383] Учитывая, что всегда N I, угол а угла р так как sin а sin р. [c.383] В практике работы с твердыми и жидкими средами показатели преломления устанавливают по отношению к воздуху и называют их показателями преломления (п). Показатель преломления зависит от природы вещества, длины световой волны и температуры. Для веществ в газообразном состоянии учитывают еще давление. [c.383] В таблицах значения показателей преломления приведены для желтой линии в спектре натрия = 589,3 нм (линия D). Они обозначены через По. [c.383] Для рефрактометрии, наиболее важна зависимость показателя преломления от длины волны падающего света. Эту зависимость называют дисперсией (dispergere — рассеянный). [c.383] Различают частную дисперсию и среднюю дисперсию. [c.383] Табличной характеристикой дисперсии вещества является разность показателей преломления для длин волн, соответствующих граничным линиям средней части спектра водорода. В спектре водорода имеется красная линия С (Яс = 656,3 нм) и синяя линия Р (Х/г = 486,1 нм). Разность показателей преломления для длин волн, соответствующих указанным линиям (Пр — Пс), называют средней дисперсией. Иногда вещества с близкими показателями преломления имеют резко различную дисперсию. Определение дисперсии помогает избежать ошибки при установлении природы вещества. Совпадение значений показателя преломления и дисперсии подтверждает правильность сделанного вывода о природе вещества. [c.384] При рефрактометрических измерениях необходимо учитывать зависимость показателя преломления от температуры измерение показателей преломления веществ проводят при постоянной температуре. Если измерения проводят с целью идентификации чистого вещества, то температура опыта должна соответствовать табличным значениям коэффициентов преломления. [c.384] В процессе перекристаллизации твердого тела из одной аллотропической модификации в другую или в процессе изменения давления для газовых сред показатель преломления вещества принимает различные значения в соответствии с изменением плотности вещества. [c.384] Существует связь между явлением рефракции и поляризацией вещества в электромагнитном поле видимого света. В результате поляризации вещества (молекул, атомов) поток световых частиц — фотонов отклоняется от заданного направления. Следовательно, преломление луча может зависеть ие только от внешних факторов, но и от внутренней структуры вещества. [c.384] В справочных таблицах указаны атомные рефракции. [c.385] На практике для определения мольной рефракции измеряю показатель преломления вещества и его плотность. По формуле Лорентца — Лоренца вычисляют значение мольной рефракции. Так как поляризация молекулы является суммарным эффектом поляризации входящих в ее состав атомов, численное значение ее должно быть суммой атомных рефракций. [c.385] По табличным данным проводят проверку экспериментальных результатов, для чего суммируют атомные рефракции. Совпадение найденных значений с экспериментальными подтверждает правильность анализа исследуемого вещества. [c.385] Расхождения допускаются в пределах 0,2—0,4 см моль для более простых соединений, а для очень сложных — в пределах 0,1—0,2 смз/моль. [c.385] Вернуться к основной статье