Описание оборудования

Вращение плоскости поляризации нашло широкое применение для различных целей, в частности для определения процентного содержания сахара в растворах.

В данной работе для этих целей используется прибор, называемый поляриметром. Часто приборы, предназначенные для измерения концентрации сахара, называют сахариметрами.

Основные части поляриметра: два николя П (поляризатор) и А (анализатор), расположенные в корпусе прибора, поддерживаемом штативом.

На поляризатор П падает естественный луч от осветителя. После поляризатора луч проходит исследуемый раствор, залитый в стеклянную трубку, помещенную в корпус прибора. Луч, прошедший через раствор, затем проходит через анализатор и попадает в окуляр. Анализатор может поворачиваться при помощи кремальеры. Угол поворота анализатора отсчитывается при помощи нониуса по разделенному на градусы лимбу.

Установить николи в положение перекрещивания по наблюдению изменения интенсивности прошедшего через них света с большой точностью очень трудно. Поэтому для повышения точности наблюдений, применяется полутеневой поляризатор, отличающийся от обычного специальной конструкцией поляризатора и анализатора. Поле зрения в таком поляриметре кажется разделенным на две половины. Анализатор необходимо вращать до тех пор, пока обе половины поля зрения не окажутся одинаково затемненными (рис.3.7.4)

Рис. 3 7.4.

Часть стенки корпуса прибора представляет собой крышку, которая может откидываться на петлях. Во внутреннюю часть корпуса помещают поочередно трубки с исследуемыми растворами сахара. Длина стеклянной трубки в нашем приборе – 2 дм.

Порядок выполнения работы

1. Включить источник света.

2. Открыв крышку и убедившись, что из прибора вынута трубка с раствором сахара, смотрят в нижний окуляр и вращением кремальеры устанавливают анализатор так, что обе половины поля зрения окуляра будут затемнены одинаково.

3. В верхнем окуляре наблюдают лимб с нониусом. При правильной установке угол φ будет равен нулю, т.е. против нуля верхней шкалы (нониуса) стоит нуль нижней (лимба).

4. Определяют постоянную прибора следующим образом: заливают в стеклянную трубку раствор сахара известной концентрации и измеряют длину трубки в дециметрах, затем помещают трубку в корпус прибора, закрывают крышку и смотрят в нижний окуляр. Вращением кремальеры добиваются того, чтобы обе половины поля зрения были одинаково затемнены, как это было при начальной установке прибора.

Глядя в верхний окуляр, определяют угол поворота плоскости поляризации φ₀.

6. Подставляя найденное значение φ₀, известное значение с₀ и измеренную длину трубки l в дм, из формулы

φ = κlс₀ (3.7.4)

находят постоянную прибора к:

к = φ₀/ lс₀ (град/дм %). (3.7.5)

6. Измерения угла φ делают 3 раза и находят три соответствующих значения к, из которых вычисляют среднее значение к_ср.

7. Выливают известный раствор, моют трубку, споласкивая дистиллированной водой, и заливают раствор неизвестной концентрации с₁. Помещают трубку в прибор и определяют угол φ₁.

8. Подставляя φ₁, к_ср, l в формулу: φ₁ = к_срl с определяют концентрацию с₁ (%)

9. То же самое проделывают со вторым раствором.

10. Все данные заносят в таблицу.