ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Светопреломление (рефракция) и светорассеяние (дисперсия) из "Инструментальные методы химического анализа" В предыдущих главах речь шла о лучистой энергии главным образом с точки зрения ее поглощения и распределения длин волн. Ее волновая природа представляла интерес только в связи с результатами диффракции. В этой главе рассмотрены явления, связанные с поляризованным излучением . [c.301] Естественный неполяризованный луч можно представить себе в виде пучка волн, колебательное движение которых направлено в ряду плоскостей, каждая из которых расположена по линии распространения волны. На рис. 238,а показано поперечное сечение такого луча, который направлен перпендикулярно к плоскости бумаги. Если пучок света пропускать через пластинку поляроида или через призму Николя (кальцит,) то каждая волна при этом разлагается на ее составляющие. Так волна, колеблющаяся вдоль вектора АОА (рис. 238,6), разлагается на два луча—ВОВ и СОС, направленные по осям А и У поляроида или НИКОЛЯ. Поляризующий материал обладает способностью поглотать одно из этих составляющих колебаний (например, СОС ) и пропускать другое ВОВ ). Таким образом, колебания в выходящем пучке происходят только в одной плоскости (рис. 238,в), поэтому его называют плоско-поляризованным. [c.301] Многие прозрачные вещества, которым свойственно отсутствие симметрии в их молекулярной или кристаллической структуре, обладают способностью вращать плоскость поляризованного излучения. Такие вещества называют оптически активными. [c.302] Использование белого света в сахариметре возможно вследствие того случайного обстоятельства, что вращательная дисперсия сахарозы почти в 2 раза больще вращательной дисперсии кварца. Кварц существует в двух кристаллических формах, которые отличаются друг от друга только по вращению плоскости поляризации. Эти формы известны как правовращающий (+) и левовращающий (—) кварц. Сахариметр, аналогично поляриметру, снабжается поляризующим и полутеневым николямн, а также анализатором. Анализатор не вращается он закреплен неподвижно и при изготовлении сахариметра точно устанавливается в положении, в котором интенсивности обеих половин поля зрения в отсутствие исследуемого вещества одинаковы. [c.305] Конструкция рефрактометра Аббе модифицирована некоторыми изготовителями с целью увеличения точности. В одной иа них, например, увеличение точности достигается за счет того, что компенсирующие призмы удаляются, и используются исключительно большие призмы Аббе. В таком приборе необходимо применение монохроматического излучения обычно прибор снабжен натриевой лампой, но она может быть заменена и другими источниками. Прибор можно использовать для трех интервалов показателей преломления 1,30—1,50 1,40—1,70 и 1,33—1,64, Для более низких значений измеряемой величины точность составляет 2-10 . [c.313] Как и при работе с любым прибором высокой степени точности, необходимо соблюдать различные меры предосторожности для наилучшего использования этого прибора. Температура должна поддерживаться постоянной с точностью 0,02° летучие вещества необходимо предохранять от испарения, которое может вызывать изменение как состава образца, так и его температуры. Для более детального ознакомления с этим вопросом читателю рекомендуется соответствующая литература . [c.313] Погружной рефрактометр (рис. 249, 250) по конструкции довольно близок к рефрактометру Аббе с той лишь разницей, что он имеет только одну призму, жестко связанную. со зрительной трубой, в которую свет поступает снизу. Призму погружают в исследуемое вещество, которое находится в специальном стакане, освещаемом снизу. Луч, соответствующий критическому углу, можно наблюдать в окуляре 2 и положение его определять по установленной шкале 9, но последняя не дает возможности непосредственно отсчитывать показатель преломления—для этого необходимо использовать ряд таблиц, служащих для перевода одних единиц измерения в другие. Компенсатор Амичи дает возможность применять белый свет. Точность, достигаемая при работе с погружным рефрактометром, выше, чем в случае применения стандартной модели рефрактометра Аббе. Изменение на 0,02 деления шкалы соответствует 7,4-10 показателя преломления. Эта точность достигается соответствующим уменьшением диапазона измеряемых показателей, суженного в пределах 1,325—1,367. Однако этот диапазон включает растворы почти всех солей и большинства спиртов. Сменные призмы позволяют определять показатели преломления до значения 1,492. [c.313] Погружной рефрактометр. [c.314] В литературе описано значительное число регистрирующих ре-( )рактометров. Примерная схема такого прибора, обладающего рядом достоинств, показана на рис. [c.315] Поскольку г и известные константы, измерение величины / дает возможность рассчитать значение п . [c.315] Излучение от лампы, пройдя через красный светофильтр, расщепляется на два пучка, которые попеременно пропускаются и прерываются вращающимся диском или прерывателем. Эти два пучка фокусируются затем кюветой с образцом на общую линию. Положение фокальной плоскости устанавливается посредством двойного наполненного газом фотоэлемента, который можно перемещать вдоль оси прибора. Если катоды находятся не точно в фокусе, они освещаются пучками света неодинаково. Неравенство освещения создает переменное напряжение, которое усиливается и измеряется посредством сопротивления Я нагрузки. Фотоэлемент находится в фокальной плоскости, когда напрял ение падает до нуля. [c.315] Это число представляет собой весовые проценты смесп сгшр-тов в дистилляте. Из данного количества на долю метилового спирта приходится 51,8% и на долю этилового 48,2%, что в результате дает 6,86% метилового спирта, 6,39% этилового и 86,75% воды. [c.320] Аналогичные таблицы применяют для анализа растворов сахаров. Результаты должны относиться к общему содержанию углеводов, поскольку на показатель преломления почти одинаково влияют все растворимые углеводы. [c.320] Интересное применение находит рефрактометрия при определении содержания масла в семенах масличных растений,—например, в хлопковом и льняном семени . Взвешенный образец растирают в ступке с маслом, имеющим высокий показатель преломления,— например хэловокс . Масло из семян понижает показатель хэловокса , причем степень понижения находится в прямой зависимости от содержания масла в семенах. Для построения калибровочной кривой используют смеси известного состава. Найдено, что результаты, получаемые по этому способу, согласуются с результатами трудоемкого метода экстрагирования в пределах примерно 0,2%. [c.320] О изменяется в большей степени, чем значение п в гомологическом ряду органических соединений при переходе от одного соединения к другому. Несколько таких данных приведено в табл. 25. Так, например, этилбензол и п-ксилол в свете натриевой лампы совершенно неотличимы по их показателям преломления, в то время как разность в величинах О образцов составляет 3,6 и в величинах 5 — 4,4%. [c.321] Дисперсию вещества можно определять наиболее точно посредством рефрактометра без компенсатора, наблюдая сначала показатель преломления при освещении одним монохроматическим источником, а затем—другим. Рефрактометр с компенсирующей призмой Амичи снабжен кольцом с калиброванной шкалой, которое повертывается вместе с компенсатором и дает возможность проводить отсчеты, на основании которых дисперсию рассчитывают по формуле или по таблице, прилагаемой к прибору. Этот метод, пожалуй, более удобен, но он не дает большой точности. [c.321] Наибольшую пользу приносит метод дисперсии в анализе при идентификации и оценке количеств углеводородов, получаемых из нефти. [c.321] Примером может служить определение ароматических соединений в легкой фракции нефтяного /истиллята. Как видно из табл. 25, значения 5 ароматических углеводородов сосредоточены в узком интервале чисел (от 215 до 250). [c.321] Вернуться к основной статье