Рефрактометрич. Рефрактометрия. Рефрактометрия Краткий обзор
 Скачать 1.07 Mb.
|
|
Рефрактометрия Краткий обзор • Показатель преломления – отношение скорости света в вакууме к скорости света в испытуемом веществе (абсолютный показатель преломления) • На практике определяют относительный показатель преломления – отношения скорости распространения света в воздухе к скорости распространения света в испытуемом веществе ве в возд св отн ве в вакуум св абс v v n v v n / / Показатель преломления зависит от следующих факторов: природы вещества; плотности вещества; концентрации вещества в растворе; температуры и давления, при которых проводится измерение (так как они влияют на плотность вещества); длины волны света. Обычно (но не всегда) определяют показатель преломления для D- линии спектра натрия (589,3 нм – среднее значение для дублета) при 20°С При этом поддерживают температуру исследуемой пробы с помощью встроенного в рефрактометр термостата (зависимость показателя преломления от температуры рассмотрена ниже). Из вышесказанного следует, что при прочих равных условиях показатель преломления раствора зависит от концентрации растворенного вещества (или веществ). Анализ двойных растворов • n = n 0 + Δn X , • • где: • • n – показатель преломления раствора вещества Х; n 0 – показатель преломления растворителя • (для дистиллированной воды n 2 D 0 = 1,33299 или n 2 D 0 » 1,3330); • n = n 0 + F X ´С Х , • • где: • F Х – фактор показателя преломления вещества Х – коэффициент линейного уравнения, физический смысл которого заключается в • • том, что он равен величине прироста показателя преломления раствор по сравнению с растворителем, приходящимся на 1% растворенного вещества при данной концентрации. Расчет концентрации • С x ,% = 𝑛 −𝑛 0 𝐹𝑥 • q x , г = 𝑛 −𝑛 0 𝐹𝑥 ∙ 𝑉л.ф. 100 Для жидкостей и газов при повышении температуры (t) величина по-казателя преломления уменьшается, при понижении – увеличивается. Эта за-висимость в узком температурном интервале (20°С ± 5°С) для разбавленных водных растворов приближенно описывается уравнением (10): n t = n 0 + (20 – t)x0,0001 где 0,0001 – температурный коэффициент ( градиент) dn/dt, °С –1 Расчет концентрации многокомпонентых растворов n = n 0 + n 1 +n 2 …+ n i = n 0 + C 1 F 1 + C 2 F 2 …+ C i F i С x ,% = 𝑛 −(𝑛 0 +С 1 𝐹 1 +𝐶 2 𝐹 2 +⋯+𝐶𝑛𝐹𝑛) 𝐹𝑥 q x ,г = = 𝑛 −(𝑛 0 +С 1 𝐹 1 +𝐶 2 𝐹 2 +⋯+𝐶𝑛𝐹𝑛) 𝐹𝑥 ∙ 𝑉л.ф. 100 = = 𝑛 − 𝑛 0 𝑉 𝑝𝑝 − 𝑞 2 𝐹 2 + ⋯ + 𝑞 𝑖 𝐹 𝑖 ∗ 100 𝐹 1 ∗ 100 Возможны два варианта рефрактометрического анализа порошков: Все ингредиенты смеси полностью растворимы в одном растворителе. Компоненты сложного порошка растворяются в разных растворителях. Все компоненты порошка растворимы в одном растворителе Количественное определение в данном случае можно вести в не-скольких направлениях: рефракто-титриметрический анализ; рефрактометрический анализ двухкомпонентных порошков путем решения системы линейных уравнений с двумя неизвестными; анализ порошков, состоящих из трех и более компонентов, из которых все вещества определяются титриметрически, кроме двух, опре-деляемых рефрактометрически путем решения системы линейных уравнений с двумя неизвестными. 𝑚 1 = 𝑛 − 𝑛 0 𝑉 𝑝𝑝 ∗ 𝑚 преп − 𝑚 2 𝐹 2 + ⋯ + 𝑚 𝑖 𝐹 𝑖 ∗ 100 ∗ 𝑎 𝐹 1 ∗ 100 ∗ 𝑎 где а –масса навески анализируемого сложного порошка (в г.), взятая для приготовления раствора V – объем раствора, приготовленного для рефрактометрического анализа (в мл) m преп. – масса анализируемого порошка (развеска) (в г.) m 1 –содержания ингредиентов в сложном порошке, определяемые химическими методами Что надо помнить при работе с рефрактометром. 1. Правильность показателей проверяют по дистиллированной воде ( n=1,3330) или по эталонным жидкостям с точно известным показателям преломления. Наборы эталонных жидкостей выпускаются лабораторией ректификации и перегонки НИХИ при ЛГУ. 2. При измерении отчеты делают 3-4 раза переходя от светлого поля к темному и наоборот. Из полученных данных находят среднее значение показателя преломления. Затем призму рефрактометра промывают и сушат и повторяют все измерения сначала. 3. Измерения проводят до 4-го знака после запятой последний знак обязательно отмеривают на глаз. 4. Промывают призмы рефрактометра при работе с водными растворами водой, промакивая осторожно мягкой тряпочкой. Для ускорения процесса сушки после промывания призм рефрактометра водой их следует промыть спиртом или смесью спирта с эфиром. Тогда призмы легко сохнут при обдувании их воздухом с помощью груши, что предохраняет призмы от царапин. 5. При рефрактометрическом анализе необходимо одновременно измерение показателей преломления анализируемого раствора и растворителя n 0. 6. Стаканчики, склянки с растворами, показатели преломления, которые надо измерять, должна предварительно выдерживаться возле рефрактометра. 7. Если 0, то записывать 0. Если ограничиваться знаком после запятой, то ошибки возрастают сразу в 10 раз и составляет 1-2 абс%. NAR-3T (рефраткометр Аббе) Модель NAR-3T – самый точный рефрактометр среди Abbe- рефрактометров ATAGO. Может комплектоваться внешней водяной баней - циркулятором. DR-A1-Plus (рефрактометр Аббе) Модель DR-A1-Plus имеет цифровой дисплей, на который выводятся измеренные значения показателя преломления, Brix и температуры. DR-A1- Plus может передавать данные на персональный компьютер или принтер. Рефрактометр Аббе По сравнению с другими моделями, рефрактометры Аббе могут измерять как жидкости, так и твердые образцы, например из стекла, пластиков, минеральных пород и др. Действие этих моделей основано на измерении угла полного внутреннего отражения, в случае непрозрачной среды или предельного угла преломления на плоской границе раздела прозрачных сред (исследуемой и известной) при распространении света из среды с меньшим показателем преломления в среду с большим показателем. |