ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратура из "Физико-химические методы анализа Издание 3" В основу рефрактометрических методов анализа положено определение показателя (коэффициента) преломления исследуемого вещества. [c.108] При увеличении угла падения может наступить такой момент, когда угол преломления окажется равным 90°—-луч света будет скользить по поверхности раздела сред (рис. 70, б). [c.109] Угол падения, при котором луч скользит по поверхности раздела, называется углом полного внутреннего отражения. [c.109] Следовательно, зная угол полного внутреннего отражения, можно определить величину показателя преломления. Этот способ определения показателя преломления вещества и используется во многих конструкциях рефрактометров, описанных ниже. [c.109] Наблюдая интерференционные полосы для света, прошедшего через кюветы, и света, прошедшего мимо кювет через однородную среду, можно обнаружить сдвиг интерференционных полос. Величина сдвига пропорциональна разности величин показателей преломления в средах / и 2. [c.109] Этот метод применим в тех случаях, когда показатели преломления незначительно изменяются с изменением концентрации вещества или когда показатели преломления исследуемых веществ отличаются друг от друга не более чем на 0,01. [c.109] Зависимость показателя преломления от длины волны для кварца. [c.110] Показатель преломления зависит и от температуры. В табл. 9 приведены примеры зависимости п от температуры для некоторых веществ. [c.110] Таким образом, при рефрактометрических измерениях стоянство температуры играет очень важную роль. [c.110] В физико-химическом анализе, однако, чаще используют не молекулярные рефракции, а непосредственно показатели преломления. Так, например, для определения содержания сахара в растворе по показателю преломления пользуются кривой зависимости показателя преломления пот содержания сахара (рис. 73). [c.112] Как можно видеть, между этими величинами существует почти прямолинейная зависимость. Однако такая зависимость соблюдается не всегда. Например, для раствора метилового спирта СНдОН кривая имеет иной вид (рис. 73). Воспользоваться этой кривой для определения содержания метилового спирта в растворе невозможно, так как изменение показателя преломления невелико. [c.112] Типы диаграмм для рефрактометрического анализа тройных систем. [c.113] Подобные же диаграммы могут быть построены и в обычной системе координат в виде системы кривых, отвечающих определенным значениям одной из физико-химических величин. Второй физико-химический показатель находят по одной из координатных осей, а по второй оси определяют содержание искомого компонента. Для нахождения содержания второго компонента смеси надо использовать другой такой же график, а третий компонент определить по разности. В качестве примера такого определения на рис. 75, б и 75, в приведены графики для определения состава водного раствора ацетона и изопропилового спирта, получающегося при окислении изопропилового спирта до ацетона. По значению показателя преломления и кривой, соответствующей плотности исследуемого раствора, на одном графике находят содержание ацетона, а на другом—содержание изспрспилового спирта. Так, например, смесь, обладающая плотностью 0,87 и показателем преломления 1,375, содержит 20% ацетона (по графику 75, б) и 50% изопропилового спирта (по графику 75, в). По разности от 100% находят содержание воды (30%). [c.114] Основным прибором для определения коэффициента прелом- дения является рефрактометр. Для точных исследований применяют рефрактометры Пульфриха и Аббе. В качестве источника света при рефрактометрических измерениях применяют натровую горелку, дающую свет, богатый лучами натрия. [c.114] Схема прохождения света в этом рефрактометре приведена на рис. 77. Луч света 1, проходящий через конденсорную линзу, попадает в кювету 3 с исследуемым раствором, а затем—в призму 4, где преломляется. [c.115] Работу на рефрактометре Пульфриха ведут следующим образом. В кювету наливают 3—5 мл исследуемого раствора. Освещают кювету монохроматическим светом пламени натрия (линия О) и поворотом окуляра устанавливают перекресток нитей на границе темного поля. Темное поле вначале устанавливают, поворачивая окуляр сначала рукой, а затем микрометрическим винтом. По кругу, при помощи нониуса, отсчитывают угол поворота с точностью до 1 минуты. Отсчет ведут 3—4 раза, переходя сперва от угла, большего, чем угол полного внутреннего отражения, к углу полного внутреннего отражения—ОТ светлого поля ктемному, аза-тем наоборот—от темного поля к светлому. Из всех измерений берут среднее и по формуле (или по таблицам) вычисляют значение п. Точность отсчета по рефрактометру Пульфриха достигает 0,00001 — 0,00002. Рефрактометр Пульфриха обеспечивает высокую точность определения, но требует монохроматического света и значительных количеств исследуемого вещества, а вычисления величин п по а довольно сложны (для упрощения можно воспользоваться специальными таблицами). [c.116] Рефрактометр Аббе. На таком же принципе основано устройство рефрактометра Аббе, общий вид которого показан на рис. 78, а схема прохождения луча света при различных углах поворота призмы на рис. 79. Луч света от зеркала 1 попадает на призму 2, состоящую из двух половинок, между которыми находится слой исследуемого вещества. Поворотом призмы достигается полное внутреннее отражение света от поверхности анализируемого вещества, наблюдаемое в окуляре 7. Угол поворота призмы определяют по шкале 3. Отсчет по шкале делается при помощи лупы 4. Для поддержания постоянной температуры в металлические обкладки призмы 2 по трубе 5 пропускают воду, температура которой коктро.1 ируется термометром 6. [c.116] Вернуться к основной статье