ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратура из "Физико-химические методы анализа Издание 4" В основу рефрактометрических методов анализа положено определение показателя (коэффициента) преломления исследуемого вещества. [c.116] Если луч света переходит из одной среды в другую, то направление его меняется, т. е. луч света он испытывает преломление. [c.116] При увеличении угла падения может наступить такой момент, когда угол преломления окажется равным 90°—луч света, будет скользить по поверхности раздела сред (рис. 63, б). [c.117] Угол падения, при котором луч скользит по поверхности раздела, называется углом полного внутреннего отражения. [c.117] 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.117] Для особо точных измерений показателя преломления используется другой принцип определения—интерферометрический. [c.117] Предположим, что от одного источника света (рис. 64, а) при помощи двух щелей диафрагмы 3 образуются два пучка света, проходящие через одинаково преломляющие среды 1 и 2. Если оба луча наблюдать одновременно в окуляре 4, то можно видеть интерференционную картину, изображенную на рис. 64, б (верхняя часть). Если другая пара пучков света пройдет через различные преломляющие среды, то вследствие различной скорости света в этих средах наблюдаемая картина интерференции будет уже иная, сдвинутая относительно рйнее наблюденной (рис. 64,6, нижняя часть). Величина сдвига интерференционных полос пропорциональна разности показателей преломления сред. Интерферометрическим методом можно очень точно определить не абсолютное значение показателя преломления, а только разницу между показателями преломления двух исследуемых сред. [c.117] 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.117] Желтая линия натрия (линия О). [c.118] Показатель преломления зависит и от температуры. В табл. И приведены примеры зависимости от температуры для некоторых веществ. [c.118] Таким образом, при рефрактометрических измерениях постоянство температуры играет очень важную роль. [c.119] Р—давление, мм рт. ст. а и Y—коэффициенты, зависящие от природы газа для воздуха а = 3,67 10- 7=7-10- . [c.119] Пользуясь аналогичными таблицами, вычисляют молекулярные фракции различных соединений. [c.119] В 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 п от содержания сахара С12Н22ОЦ (рис. 66). 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. 66). Воспользоваться этой кривой для определения содержания метилового спирта в растворе невозможно, так как изменение показателя преломления невелико. [c.120] Указанные кривые широко используются аналитиками при определении содержания одного вещества в растворе. Более сложные зависимости я от состава смеси получаются для растворов, содержащих два растворенных вещества. Такие тройные системы удобнее всего изображать на треугольных диаграммах. При построении последних используется свойство равностороннего треугольника, по которому сумма длин линий, проведенных из любой точки внутри треугольника параллельно его сторонам,—величина постоянная и равная длине стороны треугольника. Если длину сторон принять равной 100%, то каждая точка внутри треугольника будет соответствовать определенному процентному составу тройной смеси. Так, на рис. 67 точка М соответствует составу смеси, в которой содержится 40% компонента А, 30% компонента В и 30% компонента С, а точка N соответствует смеси следующего состава А=10%, В=40%, С=50%. [c.120] Основным прибором для определения коэффициента преломления является рефрактометр. Для точных исследований применяют рефрактометры Пульфриха и Аббе. В качестве источника света, при рефрактометрических измерениях применяют горелку, даюш,ую свет, богатый лучами натрия. [c.123] КОЙ ИРФ-23, показан на рис. 69. Луч света от источника (на рисунке не показан) проходит через конденсорную линзу 1 и попадает на кювету (на рисунке не видно). После преломления свет попадает в окуляр 2, в котором наблюдается граница между темным и светлым полем. Поворотом окуляра сперва от руки, а затем при помощи микрометрического винта 3 совмещают границу раздела полей с указателем, помещенным в поле окуляра. Угол поворота отсчитывают при помощи специального отсчетного приспособления через линзу 4. [c.123] Схема прохождения света в этом рефрактометре показана на рис. 70. Луч света 1, проходящий через конденсорную линзу, попадает в кювету 3 с исследуемым раствором, а затем—в призму 4, где преломляется. [c.123] Работу на рефрактометре Пульфриха ведут следующим образом. В кювету наливают 3—5 мл исследуемого раствора. Освещают кювету монохроматическим светом пламени натрия (линия D) 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 мин. Отсчет ведут 3—4 раза, переходя сперва от угла, большего, чем угол полного внутреннего отражения, к углу полного внутреннего отражения—от светлого поля к темному, а затем 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 тре,бует монохроматического света и значительных количеств исследуемого вещества, а вычисления величин п по а довольно сложны (для упрощения можно воспользоваться специальными таблицами). [c.124] В отличие от рефрактометра Пульфриха рефрактометр Аббе допускает освещение не монохроматическим,, а белым светом. При этом в окуляре 7 получается окрашенная граница поля. Для усиления резкости границы в нижней части трубки имеется компенсатор 8, состоящий из двух призм, вращающихся в разные стороны. [c.125] Вернуться к основной статье