Исследование работы рефрактометра ирф – 22

1 Цель работы

Изучение принципа работы на рефрактометре ИРФ - 22.

2 Оборудование и приборы:

- рефрактометр ИРФ - 22;

- дистиллированная вода;

- этанол;

- четыре контрольные пробы раствора с различной концентрации этанола;

- одна проба раствора этанола подлежащая исследованию;

- пипетки для нанесения пробы на измерительную головку;

- бумажные салфетки.

3 Краткое теоретическое введение

Принцип действия рефрактометров основан на законе преломления све­та, согласно которому часть световой энергии луча, падающего на границу раздела прозрачных сред 1 и 2 возвращается в среду 1, а остальная часть про­ходит в среду 2 изменяя свое направление (рисунок 1).

Рисунок 1

Коэффициент преломления для жидкости практически не зависит от давления и изменения температуры, для жидкостей определяется коэффици­ентом 0 - 0006. Для многих практических случаев коэффициент прелом­ления жидкостей можно рассматривать как аддитивное физико-химическое свойство.

9

4 Описание лабораторной установки

4.1 Рефрактометр ИРФ-22 - предназначен для непосредственного измерения показателя преломления жидких и твердых тел для линий D и определения средней дисперсии этих тел.

Прибор применяют в лабораториях предприятий пищевой, химической и фармацевтической промышленности, а также в научно-исследовательских институтах и высших учебных заведениях, где используется для быстрого определения концентрации водных, спиртовых, эфирных и других растворов по показателю преломления n_D.

4.2 Основные технические данные:

Пределы измерения показателя преломления:

• в отраженном свете 1,3 – 1,57;

• в проходящем свете 1,3 - 1,7;

Погрешность показания прибора при многократных измерениях:

• показатели преломления ±2×10^-4;

• средней дисперсии ± 1,5×10^-4;

Масса прибора с принадлежностями, кг 8.

5 Методика работы

Перед работой откидывают верхнюю часть измерительной головки, на­носят пипеткой или стеклянной палочкой несколько капель исследуемой жидкости на поверхность прозрачной (измерительной) призмы и осто­рожно закрывают головку.

Наблюдая в окулярах зрительной трубы и вращая маховичок 10 (рисунок 3), находят границу раздела света и тени. Вращением маховичка 10 (рисунок 3) точно совмещают границу раздела с перекрестием сетки и снимают отсчет по шка­ле показателя преломления. Индексом для отсчета служит неподвижный го­ризонтальный штрих сетки.

Перед каждым измерением протирают поверхности призм насухо для исклю­чения погрешности от предыдущей пробы.

Каждое измерение выполнять только сухой пипеткой или палочкой, тоже необходимо для исключения погрешности.

Лабораторная работа состоит из двух частей:

- первая часть называется градуировкой рефрактометра ИРФ – 22, т.е. процедурой нанесения шкалы на прибор с помощью точных стандартных образцов (СО), в роли которых выступают предоставленные контрольные пробы: дистиллированная вода, водные растворы этанола с концентрацией этанола 20 %, 40 %, 60 %, 80%, этанол (контрольные пробы показаны в порядке нанесения на измерительную призму рефрактометра). В роли шкалы рефрактометра по водному раствору этанола выступает график зависимости показателя преломления n

n = f(k), (1)

10

где k – концентрация этанола в воде, %.

После проведения процедуры градуировки рефрактометр ИРФ – 22 становится измерительным средством для измерения концентрации этанола в воде. В случае необходимости измерения концентрации другого вещества необходимо перед измерением провести процедуру градуировки рефрактометра по этому веществу;

- вторая часть лабораторной работы называется измерением, т.е. когда предоставленная проба с неизвестной концентрацией этанола в воде подлежит исследованию на рефрактометре ИРФ – 22, прошедшего процедуру градуировки по данному веществу.