Показника заломлення і молекулярної рефракції

Величина молекулярної рефракції знаходиться в прямій залежності від природи і будови речовини. Якщо визначити показник заломлення якої–небудь речовини (органічної рідини), а також її густину, то за цими експериментальними даними, користуючись таблицею властивостей органічних сполук, можна орієнтовно встановити, яка досліджувалась речовина. Якщо потім обчислити молекулярну рефракцію за виразом

а також за сумою атомних рефракцій і рефракцій хімічних зв'язків, то співпадання знайдених числових значень послужить підтвердженням правильності зроблених висновків відносно природи речовини (табл.1).

Таблиця 1.

Атомні рефракції й рефракції хімічних зв'язків

C	2,418	N(первинні аміни)	2,322
Н	1,100	N(вторинні аміни)	2,449
О=(карбоніл)	2,211	N(третинні аміни)	2,840
О‹ (етери, естери)	1,643	S – (меркантани)	7,69
О – (гідроксил)	1,525	СН – група	5,459
Cl	5,967	Подвійний зв'язок (С=С)	1,733
Br	8,865	Потрійний зв'язок (С ≡С)	2,398
I	13,900

Величини атомних рефракцій і рефракцій хімічних зв'язків наведені для жовтої лінії спектра Натрію.

Хід визначення

Густина рідини визначається пікнометрично. Пікнометр (мірна колбочка на 1–5 см³) добре вимивається, висушується і зважується разом з притертим корком на аналітичних терезах. Потім пікнометр заповнюється дистильованою водою до мітки. Заповнений водою і закритий корком витримується в термостаті (ним може служити невелика водяна ванна) протягом 5–10 хвилин при тій же температурі, при якій проводиться визначення показника заломлення. Після цього пікнометр насухо витирається фільтрувальним папером і зважується. Таким же чином зважується пікнометр заповнений досліджуваною рідиною.

За різницею в масі пікнометра, заповненого водою g₁ і пустого пікнометра g_о, враховуючи густину води при даній температурі (d(H₂O)), яку знаходять за таблицею, визначають точний об'єм пікнометра:

Густина досліджуваної рідини d(х) буде дорівнювати:

де g₂ – маса пікнометра, заповненого досліджуваною рідиною. Ввівши значення V, отримаємо:

За цим виразом і проводять обчислення густини досліджуваної рідини.

Визначення показника заломлення і розрахунки

Рефрактометр потрібно термостатувати. Воду при температурі 20˚С пропускають перед визначенням через камери призмового блока протягом 10 хвилин. Після цього проводять відлік величини показника заломлення. Знаходять величину молекулярної рефракції за формулою Лоренца-Лоренца і порівнюють отримані значення з величиною знайденого за сумою атомних рефракцій.