Рефрактометрия

“

Рефрактометрия — метод исследования веществ, основанный на определении показателя преломления и некоторых его функций. Рефрактометрия применяется для идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ. В этом уроке вы узнаете, как проводится работа данным методом.

Глоссарий

Для успешного освоения материала рекомендуем вам изучить следующие понятия:

Видеолекция

Конспект

Рефракция — преломление световых лучей на границе раздела двух различных оптических сред.

Рефрактометрия — метод исследования веществ, основанный на определении показателя преломления и некоторых его функций.

Рефрактометрия применяется для:

Определения строения координационных соединений
Изучения водородной связи
Идентификации химических соединений
Количественного анализа
Структурного анализа
Контроля степени чистоты и качества вещества в производстве
Идентификации соединений и количественного определения в аналитических целях

Удельная и молярная рефракции

— молярная рефракция

— удельная рефракция

— молярная масса

Установлено, что не сам показатель преломления, а некоторая функция от него прямо пропорциональна плотности:

— некоторая функция показателя преломления

— удельная рефракция

— плотность

Исходя из этой функции с помощью формулы Лоренца — Лорентца можно вывести формулы удельной и молекулярной рефракций:

Удельная и молярная рефракции не зависят от внешних условий: температуры, давления, агрегатного состояния вещества.

Рефракция подчиняется правилу аддитивности. Правило аддитивности молярной рефракции для индивидуального вещества:

Правило аддитивности молярной и удельной рефракции для растворов и смесей веществ:

— молярная доля компонента в смеси

— массовая доля компонента в смеси

Факторы, влияющие на показатель преломления:

природа растворенного вещества
концентрация раствора
длина волны падающего света
температура.

Устройство рефрактометра

Рефрактометр состоит из двух призм: вспомогательной откидной призмы (1) с матовой гранью (2) и измерительной призмы (3). Между ними имеется тонкий зазор толщиной 0,1 мм, в который помещается несколько капель исследуемой жидкости (4). Измеряется предельный угол преломления на границе жидкость — измерительная призма. Встроенный в прибор компенсатор (6) позволяет сделать границу свет — тень черно-белой при освещении белым светом. Отсчеты производятся глазом (7).

Принцип работы рефрактометра

Луч света проходит через вспомогательную откидную призму (1) и рассеивается на нижней грани (2). При этом рассеянные лучи распространяются во всех направлениях, в том числе и параллельно поверхности измерительной призмы (3).

Далее эти лучи преломляются на границе жидкость (4) — измерительная призма (3), и, пройдя сквозь эту призму (3), попадают в устройство (5). Если граница свет — тень оказалась окрашенной и размытой, надо с помощью компенсатора (6) добиться резкой черно-белой границы. Конструкция отсчетного устройства позволяет при повороте специального рычага совместить границу свет — тень с маркером отсчетного устройства.