3.4. Рефрактометры

Рефрактометры используются в биохимических исследованиях (для определения белка в кровяной сыворотке, плотности мочи) и в качестве детекторов для хроматографии.

Действие рефрактометров основано на явлении полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления. Измеряется предельный угол выхода луча из системы (угол полного внутреннего отражения), состоящей из испытуемого вещества и измерительной призмы.

Сущность метода: известен показатель преломления измерительной призмы N, нужно определить показатель преломления n испытуемого образца. Показатель преломления при прочих постоянных условиях связан прямой пропорциональной зависимостью с концентрацией вещества в растворе.

Для всех прозрачных веществ коэффициент преломления n монотонно возрастает с уменьшением длины волны λ, то есть фиолетовые лучи преломляются сильнее красных

С учетом наличия дисперсии света при определении коэффициента преломления указывается температура и длина волны, при которой проводилось измерение. Для определенности длины волн выбираются из характеристических спектров излучения некоторых атомов.

Например, показатель преломления дистиллированной воды для желтой линии натрия при 20°С обозначают как , где D – условное обозначение желтой характеристической длины волны излучения (спектральной линии) натрия 589,2 нм.

Линейчатый спектр ртутной газоразрядной лампы

Значения показателей преломления некоторых химических веществ и биологических объектов

Вещество	Показатель преломления
Воздух	1,00027
Кварц	1,52
Стекло кварцевое	1,469 (λ=404 нм)
Стекло тяжелый флинт	1,63-1,76
Алмаз	2,42
Вода дистиллированная	1,333
Метиловый спирт	1,329
Этиловый спирт	1,361
Ацетон	1,405
Этилен хлорид	1,359
Хлороформ	1,444
Толуол	1,497
Глицерин безводный	1,501
40% раствор сахарозы	1,4
45% раствор сахарозы	1,42
5% раствор агар-агара2	1,342
5% раствор альбумина3	1,422
Желатиновый ряд	1,360-1,420
Вирусы	1,502-1,559
Стенки растительных клеток	1,500-1,530
Споры бактерий	1,460-1,537
Эритроциты человека	1,385-1,393
Животные клетки	1,350-1,380

Зная показатель преломления, можно определить концентрацию вещества в растворе:

Для измерения показателей преломления растворов чаще всего применяют рефрактометры типа Аббе и Пульфриха, основанные на методе скользящего луча или на методе полного внутреннего отражения.