9.2 Описание установки

Для определения концентрации раствора сахара используется сахариметр, оптическая схема которого приведена на рисунке 9.7.

Основными частями сахариметра являются: поляризатор (5), полутуневой анализатор (12) и кварцевый компенсатор, состоящий из подвижного кварцевого клина (9), соединенного со шкалой прибора, и неподвижного (11) кварцевого клина, соединенного со стеклянным контрклином (10). Между поляризатором и компенсатором располагается кювета (7), закрытая с обеих сторон прозрачными стеклами (6) и (8) и заполненная исследуемым раствором.

Рисунок 9.7.

На поляризатор (5) от источника света (1) через матовое стекло (2) и светофильтр (3) направляется параллельный пучок лучей, полученный с помощью конденсора (4). В качестве поляризатора используется призма Николя, поэтому на кювету с исследуемым раствором сахара попадает плоскополяризованный свет.

Внешний вид прибора приведен на рисунке 9.8.

Рисунок 9.8

Он состоит из головки поляризатора (1), трубы (2) и головки анализатора (3). В головке поляризатора размещены поляризатор, поворотная обойма (4) с матовым стеклом и светофильтром, патрон с лампочкой, установка которого производится тремя винтами (5), и конденсор. В головке анализатора расположен полутеневой анализатор, кварцевый компенсатор, подвижный клин которого соединен с рукояткой (6) и шкалой прибора. Для рассматривания поля зрения используется зрительная труба (7). Она наводится на фокус вращением оправы. Шкала прибора рассматривается с помощью лупы (8) и наводится на резкость также вращением оправы.

Для более точных измерений шкала снабжена нониусом (рисунок 9.9).

Рисунок 9.9

На приведенном рисунке верхняя шкала – шкала нониуса, нижняя – основная шкала. На шкале нанесены так называемые международные сахарные градусы. Сто градусов этой шкалы (100° S°) соответствуют углу вращения раствора 26 г химически чистой сахарозы в 100 см³ воды при длине кюветы 2 дм. Для перехода к угловым градусам нужно показания сахариметра умножить на 0,3462.

Головки поляризатора и анализатора соединены трубой, в которой размещаются кюветы с исследуемыми растворами. Труба крепится на основании (9) с вмонтированным внутри трансформатором для питания электролампочки сахариметра. Тумблер включения трансформатора находится на передней части основания, вилка разъема (10) для подключения электролампочки к трансформатору находится с тыльной стороны основания.

9.3 Приборы и принадлежности: сахариметр, кюветы с раствором сахара различной концентрации.

9.4 Порядок выполнения работы

1. Включить в сеть вилку осветителя сахариметра и тумблером на станине прибора включить лампу.

2. Проверить правильность установки прибора. Для этого, рассматривая поле зрения через зрительную трубу, проверить, отчетливо или нет видна граница раздела поля зрения на две половинки. Если нет, то добиться отчетливого изображения границы раздела, поворачивая оправу окуляра.

3. Проверить четкость изображения делений шкалы и шкалы нониуса. С помощью рукоятки, соединенной с подвижным клином и шкалой сахариметра, добиться одинаково минимальной освещенности обеих половинок поля зрения и проверить, положение нуля: если прибор настроен правильно, то нуль нониуса совпадает с нулем основной шкалы (см. рисунок 9.9). Если нуль нониуса не совпадает с нулем основной шкалы, то отметить, на сколько делений нониуса смещен нуль основной шкалы: выбирают такое деление нониуса, которое точно совпадает с каким-либо делением основной шкалы.

4. Поместить кювету с исследуемым раствором в сахариметр, добиться одинаковой минимальной освещенности обеих половинок поля зрения, сделать отсчет по шкале.

Отсчет по шкале производится следующим образом. Отмечают число целых делений по основной шкале напротив нуля нониуса. Затем делают отсчет по шкале нониуса: выбирают такое деление нониуса, которое точно совпадает с каким-либо делением основной шкалы (на рисунке 9.10 отсчет равен 10,6).

Повторить измерения три раза.

Рисунок 9.10

5. Произвести такие же измерения для остальных кювет. Результаты занести в таблицу 9.2.

6. Построить график зависимости угла поворота α от концентрации раствора. По графику определить концентрацию неизвестного раствора С_х.

Таблица 9.2

С,%	n1	n2	n3	n	α=n–nо