Теоретические положения
Луч света, который переходит из одной среды в другую, частично отражается от поверхности раздела, а частично переходит в другую среду, изменяя при этом своё начальное направление. Изменение направления прямолинейного распространения света при переходе из одной среды в другую ‑ преломление или рефракция.
Преломление светового луча на границе двух прозрачных однородных сред (А); полное внутреннее отражение (В). Преломление света (оценивается по величине показателя преломления, обозначается n, равно отношению синуса угла падения α к синусу угла преломления β луча, входящего из пустоты в данную прозрачную среду: Показатель преломления (n) зависит от: · длины волны падающего света (λ, n¯); Для видимого света наибольший показатель преломления соответствует фиолетовому излучению (λ = 390 – 420 нм). · температуры (Т, n¯); · давления (для газов). |
Обозначая показатель преломления, указывают длину волны падающего света и температуру, при которой проводится измерение.
Запись nD20 обозначает, что показатель преломления был измеренный при 200С, длина волны падающего света 589 ммк.
Абсолютный показатель преломления равен произведению измеренного значения показателя преломления на абсолютный показатель преломления воздуха: n = 1,00027 при Р=101325 Па и t = 20 С. N = 1,00027∙n
Показатель преломления зависит от степени поляризации молекулы, её дипольного момента (абсолютный показатель преломления отображает особенности строения молекулы исследуемого вещества), связанный с диэлектрической проницаемостью среды ε уравнением: ε = n2.
Метод анализа, который основывается на определении показателя преломления исследуемого раствора, называется рефрактометрическим.
В анализе чаще всего используют показатель преломления, который можно измерить с помощью рефрактометра.
Показатель преломления является физической константой вещества, поэтому по его значению можно судить о чистоте вещества.
Для приведения показателей рефрактометра к температуре 200С пользуются таблицей температурных поправок, которая прилагается к прибору.
Для исключения влияния внешних факторов на значение показателя преломления, вводят понятия мольной и удельной рефракции. Мольная рефракция вычисляется для 1 моль, а удельная рефракция – для 1 грамма вещества.
Мольную рефракцию используют для: 8 физико-химических расчётов; 8 установления строения вещества и их химического состава; 8 установления кратных связей и их сопряжения; 8 идентификации органических веществ (геометрических изомеров). , R – мольная рефракция, см3/моль; Мr – относительная молекулярная масса. | Удельную рефракцию используют для: 8 определения концентрации раствора (рефракция смеси равна смеси удельных рефракций веществ, образующих данную смесь, взятых в весовых соотношениях). r – удельная рефракция, см3/г; r ‑ плотность вещества; n – показатель преломления. |
Применение метода рефракции для:
1. Определения концентрации спирта в растворе.
2. Определения содержания сахара в растворе.
3. Определения связанной воды в продуктах.
4. Определения сухих веществ в томатных продуктах.
5. Определения автолитической активности муки, водорастворимых сухих веществ;
6. Определение сухих веществ молока (СОМО);
7. Идентификации вещества по величине молекулярной рефракции (определяют показатель преломления вещества, его плотность, по таблице свойств органических соединений устанавливают вещество).
Ход работы: