Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД УСТАНОВЛЕНИЯ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА СМЕСИ

Рыбалкина Н.А. 1 Хрисониди В.А. 1
1 Кубанский государственный технологический университет

Совокупность методов анализа и исследования вещества, основанная на измерениях его показателя преломления называется рефракцией.

Преломление (рефракция) — изменение направления распространения волн электромагнитного излучения, возникающее на границе раздела двух прозрачных для этих волн сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.

Ее применяют:

• Для изучения кинетики химических реакций

• Для определения состава многокомпонентных смесей

• Для контроля качества промышленной и пищевой продукции

Рефрактометрия метод исследования веществ, основанный на определении показателя преломления (коэф. рефракции) и некоторых его функций. Применяется для идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ. Основная задача рефрактометрического анализа состоит в определении показателя преломления света при переходе его из одной среды в другую и последующей вычислением ряда производных величин, одной из них является рефракция.

Применяя метод рефрактометрии, можно установить строение молекулы.

Оптические приборы, предназначенные для измерения показателя

преломления, называются рефрактометрами.

В настоящей работе применяется рефрактометр, принцип действия которого основан на явлениях, происходящих при прохождении света через границу раздела двух сред с разными показателями преломления (рефрактометр Аббе). В рефрактометрах этого типа исследуемая среда (обычно жидкость) помещается в зазоре (около 0,1 мм) между гранями двух стеклянных прямоугольных призм. При измерениях используется два метода: метод скользящего луча и метод полного отражения.

ribal1.tif

Его действие основано на измерении угла  полного внутреннего отражения  в случае непрозрачной исследуемой среды или предельного угла преломления  на плоской границе раздела прозрачных сред (исследуемой и известной) при распространении света из среды с меньшим показателем преломления n1 в среду с большим показателем – n2.

Рефрактометр Аббе состоит из двух стеклянных прямоугольных призм - измерительной призмы 3 (рис.) с высоким показателем преломления n2=1,7 (для желтой линии натрия ribal2%20.wmf=589,3 нм), с полированной гипотенузной гранью, вспомогательной откидной призмы 2 с матированной гипотенузной гранью, зрительной трубы, отсчётной шкалы, специального компенсатора 6. В поле зрения трубы наблюдается резкая линия раздела светлого и тёмного полей, соответствующая предельному углу.

При измерении прозрачных жидких сред свет на границу раздела сред направляется через малый катет вспомогательной призмы (измерение в проходящем свете), а в случае непрозрачных сред освещается матовая грань измерительной призмы - ее большой катет (измерение в отражённом свете). При совмещении линии раздела светлого и тёмного полей с перекрестием нитей в поле зрения трубы по шкале непосредственно отсчитывается величина n. Компенсатор, состоящий из двух дисперсионных призм прямого зрения (призм Амичи) , позволяет вращением призм в противоположные стороны компенсировать дисперсию измерительной призмы и образца и измерить величину  n2 при использовании источника белого света.

При частоте изменения поля выше 1013 с -1 наблюдается только электронная поляризация (Пэл).

Пэл=R

R= ribal3%20.wmf , где

n- показатель преломления вещества;

M - молекулярная масса

α – плотность

Цель практической работы: экспериментально изучение аддитивности рефракции.

Аддитивность мольной рефракции объясняется тем, что смещение электронов и электронных группировок атомов в молекуле мало зависит от того, в какие молекулы эти атомы входят. Под аддитивностью понимается вычисление любого свойства системы, состоящей из двух или более, компонентов, по сумме аналогичных свойств каждого из компонентов с учетом доли их участия в системе.

В ходе работе мы определяли показатели преломления ацетона и смеси (вода + ацетон)

Вычисляли мольные рефракции по правилу аддитивности:

R=∑mRат+∑mRсв+∑mRц

Определяли количественный состав раствора , состоящего их двух известных веществ по формуле:

ribal4%20.wmf м2/кг

Рефрактометрическим методом мы определили концентрацию вещества в смеси, она составила: С1=66,6 и С1=33,4. С помощью рефрактометра Аббе мы измерили показатель преломления ацетона, воды и смеси (ацетон+вода).

Относительная ошибка опыта составила: вода-0,4% и ацетон-0,2%, в среднем относительная ошибка определения состава смеси ацетон – вода составила 8%, что связано с систематической ошибкой прибора и ошибкой оператора.


Библиографическая ссылка

Рыбалкина Н.А., Хрисониди В.А. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД УСТАНОВЛЕНИЯ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА СМЕСИ // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 7-2. – С. 111-112;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=34373 (дата обращения: 26.01.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074