Hogyan mérjük a törésmutatót
Amikor az A közegből fény lép B közegbe, ha A közeg hidrofób anyag B közegbe, azaz nA< nP=1/sin is also a constant, and its relationship with the refractive index is: Indicates. Obviously, under a certain wavelength and certain conditions, it can be seen that the refractive index can be obtained by measuring the critical angle, which is the basic optical principle of the commonly used Abbe refractometer.
Az érték mérésére az Abbe refraktométer a "fél világos és félsötét" módszert alkalmazza, ami azt jelenti, hogy a monokromatikus fényt az A közegből minden 0-90 fokos szögből engedi be a B közegbe. ezúttal a B közegben a teljes kritikus szög a Fény minden területen áthalad, tehát világos; míg a kritikus szögön kívüli területek nem haladják át a fényt, ezért sötét van, a világos és sötét területek határa pedig nagyon világos. Ha a B médium feletti okulárral figyel, félsötét képet láthat, nagyon tiszta határvonallal.
Más a közeg, más a kritikus szög is, és más a világos és sötét területek határhelyzete is az okulárban. Ha az okulárba "kereszt" vonal van vésve, módosítsa a B közeg és a szemlencse egymáshoz viszonyított helyzetét úgy, hogy a világos és sötét területek határa minden alkalommal egybeessen a "keresztvonal" metszéspontjával, méréssel relatív helyzete ( Angle) és az átalakítás után megkapható a törésmutató. Az Abbe refraktométer skálájára vésett leolvasás a konvertált törésmutató, tehát közvetlenül leolvasható. Ugyanakkor az Abbe refraktométer diszperziót kiküszöbölő berendezéssel rendelkezik, így közvetlenül képes napfényt használni, és a mért számok megegyeznek a nátriumfénnyel mértekkel. Ezek az Abbe refraktométer előnyei.
Az Abbe refraktométer használata: először csatlakoztassa a refraktométert az állandó hőmérsékletű tartályhoz, állandó hőmérséklet után válassza le a derékszögű prizmát, és óvatosan törölje le a felső és alsó tükörfelületet kis mennyiségű etanollal vagy acetonnal selyem- vagy lencsetisztítóval. papír. Az etanol vagy az aceton elpárolgása után adjon hozzá egy csepp desztillált vizet az alábbi tükörhöz, zárja le a prizmát, és állítsa be a tükröt, hogy a tükör belsejében a látómező világos legyen.
Forgassa el a prizmát, amíg egy határvonal vagy egy színes fénysáv meg nem jelenik a tükörben; ha színes fénysáv jelenik meg, állítsa be a szórást úgy, hogy a világos és sötét határvonal egyértelmű legyen, majd fordítsa el a derékszögű prizmát úgy, hogy a határvonal véletlenül áthaladjon a "kereszt" metszéspontján. Jegyezze fel a leolvasást és a hőmérsékletet, ismételje meg kétszer a tiszta víz átlagos törésmutatóját, és hasonlítsa össze a tiszta víz standard értékével (=1.33299), megkaphatja a refraktométer kalibráló üzemét, majd a a vizsgálandó folyadékminta törésmutatója ugyanígy mérhető . A korrekciós érték általában kicsi, és ha az érték túl nagy, akkor a teljes műszert újra kell kalibrálni. A refraktométer használatakor a következő pontokra kell ügyelni:
(1) Abbe mérési tartománya 1,3000 és 1,7000 között van, a pontosság pedig ±0,0001; a mérésnél figyelni kell arra, hogy a szigetelőköpeny hőmérséklete megfelelő-e. Ha ±0,0001-re szeretne mérni, a hőmérsékletet ±0,1 fokos tartományon belül kell szabályozni.
(2) A műszert használat vagy tárolás közben ne érje napfény, és használaton kívül fekete ruhával le kell takarni.
(3) A refraktométer prizmáját védeni kell a tükör felületének karcolódásának elkerülése érdekében. Folyadék hozzáadásakor a cseppentő vége nem érhet a prizmához.
(4) A tükör felületét a minta minden cseppje előtt meg kell tisztítani; használat után a tükörfelületet is meg kell tisztítani acetonnal vagy 95 százalékos etanollal, és száradás után a prizmát le kell zárni.
(5) Kerülni kell azokat a folyadékokat, amelyek korrodálják vagy feloldják a prizmaüveget, a szigetelőfémet és a köztük lévő ragasztót.
Végül meg kell jegyezni, hogy az Abbe refraktométer nem használható magasabb hőmérsékleten; nehéz mérni illékony vagy vízelnyelő mintákat; emellett a minták tisztaságára vonatkozó követelmények is magasak. Általánosságban elmondható, hogy ha a hőmérséklet egy fokkal emelkedik, a folyékony szerves vegyület törésmutatója 3,5×10-4—5,5×10-4-kal csökken. Egyes folyadékok, különösen akkor, ha a hőmérséklet, amelynek törésmutatója közel van a forráspontjához, hőmérsékleti együtthatója akár 7 × 10-4 is lehet. A gyakorlati munkában az egy bizonyos hőmérsékleten mért törésmutatót gyakran egy másik hőmérsékleti törésmutatóvá alakítják át. A számítás megkönnyítése érdekében általában 4,5×10-4-t használnak hőmérsékletváltozási állandóként. Az ezzel a durva számítással kapott érték enyhe hibás lehet, de referenciaérték. Más szóval, a törésmutató csökken a hőmérséklet emelkedésével, és a törésmutató körülbelül 0,00045-tel változik minden 1 Celsius-fok változása esetén. A 20 fokra korrigált törésmutatót a következő képlettel számíthatjuk ki: nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 fok )
ahol nD(t) a kísérletileg mért törésmutató t hőmérsékleten. Ez azt mutatja, hogy amikor a kísérleti hőmérséklet magasabb, mint 20 fok, nD(20) nagyobb, mint nD(t); míg ha a kísérleti hőmérséklet 20 foknál alacsonyabb, nD(20) kisebb, mint nD(t).
Példa: Adott nD(t) =1.3667, t=25.2 fok, nD(20) kiszámítása.
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 fok )
nD(20)=1,3667 plusz 0,00045(25,2 fok -20 fok )
{{0}},3667 plusz 0,00045 × 5,2
=1.36904 A fény hullámhosszának hatása
Egy anyag törésmutatója a fény hullámhosszával változik, a hosszabb hullámhosszaké kisebb, a rövidebbé pedig nagyobb. A méréshez használt fényforrás általában fehér fény. Amikor a fehér fényt a prizma és a mintafolyadék megtöri, az egyes színű fények eltérő hullámhossza miatt a törés mértéke is eltérő. Fénytörés után különböző színű fényekre bomlik. Ezt a jelenséget diszperziónak nevezik. A fény szórása miatt a látómezőben a világos és a sötét közötti választóvonal homályos lesz, ami mérési hibákat eredményez. A diszperzió kiküszöbölése érdekében az Abbe refraktométer megfigyelő csövének alsó végére diszperziókompenzátort szerelnek fel.
A hőmérséklet hatása
Az oldat törésmutatója a hőmérséklettel változik, a törésmutató a hőmérséklet emelkedésével csökken, a hőmérséklet csökkenésével pedig nő. A refraktométeren lévő skála a szabványos 20 fokos hőmérsékleten van gravírozva. Ezért a legjobb a törésmutatót 20 fokon mérni. Ellenkező esetben hőmérséklet-korrekciót kell végezni a mérési eredményeken. Ha meghaladja a 20 fokot, adja hozzá a korrekciós számot; ha 20 foknál kisebb, vonja ki a korrekciós számot
