Лабораторна робота 13 Рефрактометричне визначення концентрації розчину

Мета роботи: визначення рефракції розчиненної речовини за рефракцією розчина і розчинника.

Методика виконання роботи

Графічно залежність показника заломлення від концентрації речовини виражається прямою, яка проходить через початок координат. Тому для визначення концентрації розчину застосовується метод калібрувального графіка, який будують для серії стандартних розчинів.

Для розчинів речовини різної концентрації С_і, вказаної викладачем, наприклад спирту, глюкози, солі тощо, визначте показники заломлення n_i. Побудуйте графік залежності (калібрувальний графік) показник заломлення – концентрація.

Визначте показник заломлення для розчину цієї ж речовини невідомої концентрації n_х. За калібрувальним графіком знайдіть його концентрацію С_х.

Обчисліть похибку експерименту за рівнянням:

(6.6)

Після закінчення роботи промийте призми дистильованою водою та просушіть фільтрувальним папером.

Лабораторна робота 14

Рефрактометричне визначення сухих речовин у харчових об’єктах.

Використовуючи калібрувальні графіки, побудовані за методикою, викладеною в роботі 13 проведіть дослідження харчових обєктів.

1. Визначення вмісту хлориду натрію в розчинах

Досліджуваний розчин (розсіл) нанесіть на нижню призму рефрактометра і заміряйте показник заломлення. Вимірювання повторіть три рази і знайдіть середньоарифметичну величину. За калібровочним графіком для розчину хлориду натрію. Який був побудований у попередній роботі. Визначте вміст солі в розсолі. Зробіть висновок (у відсотках) хлориду натрію у досліджуваних обєктах.

2. Визначення сухих речовин в томатних і яблучних продуктах (соках і пюре).

До сухих речовин у цих продуктах належать цукроза, глюкоза, фруктоза, білок, клітковина та інші. Але основною складовою частиною є цукроза. Тому вміст сухих речовин можна виражати в масових відсотках цукрози.

Зважте 10 г досліджуваного продукту. Розділіть наважку приблизно на три однакові порції і перенесіть їх в три центрифужні пробірки. Проведіть центрифугування при 5000 об/хв протягом двох хвилин. Після зупинення центрифуги обережно піпеткою відберіть 2-3 краплі центрифугату, перенесіть на нижню призму рефрактометра і заміряйте показник заломлення. Проведіть три паралельні заміри, знайдіть середньоарифметичну величину. За калібрувальним графіком для цукрози, який був побудований у попередній роботі, визначте вміст сухих речовин у досліджуваних обєктах. Зробіть висновок про вміст (у відсотках) сухих речовин у досліджуваних обєктах. Після закінчення роботи промийте призми дистильованою водою та просушіть фільтрувальним папером.

Лабораторна робота 15

Визначення рефракції речовини та встановлення його структури.

Мета роботи: визначення рефракції розчиненної речовини за рефракцією розчина і розчинника.

Показник заломлення визначають за допомогою рефрактометра, вимірюючи граничний кут заломлення між рідиною і склом. Відомо, що швидкість світла залежить від її щільності, чим щільніше середовище, тим менше швидкість поширення світла в ній. При падінні променя на поверхню розділу двох середовищ з різною щільністю швидкість світла змінюється.

Щільність рідини визначають за допомогою пікнометра, для цього попередньо зважений сухий пікнометр об'ємом 5 мл заповнюють за допомогою спеціальної воронки дистильованою водою до мітки. Якщо рівень виявиться вище мітки, кількість рідини видаляють фільтрувальним папером. Потім пікнометр зважують. Аналогічно проводять заповнення і зважування пікнометра з досліджуваними розчинами. Густину рідини розраховують за рівнянням:

, (6.7)

де g₀, g₁, g₂ - маси порожнього пікнометра, пікнометра з водою та з розчином; -густина води при температурі досліду, г/см³.

Рефракцію кристалічного речовини можна визначити з рефракції його розчину. Рефракція суміші дорівнює сумі рефракцій компонентів, віднесених до їх часток у суміші.  Доцільно в цьому випадку застосування питомої рефракції r (рефракції, віднесеної до 1г речовини): , (6.8)

Для розчину речовини А в розчиннику В можна записати: , (6.9)

де r_A,B - питома рефракція розчину;

r_A - питома рефракція речовини А;

r_B - питома рефракція розчинника В;

w - масова частка речовини А в розчині.

Підставивши в рівняння (6.9) , де а – масова частка А в розчині отримаємо:                                          (6.10)

Загальне рівняння для обчислення питомої рефракції розчиненої речовини:

(6.11)

Послідовність виконання роботи. 1. Приготувати три розчини досліджуваної речовини з концентрацією 2 %, 4 %, 6 % (за вказівкою викладача). 2. Виміряти показник заломлення розчинника і приготовлених розчинів. 3. Визначити густину розчинника і приготовлених розчинів. 4. Розрахувати питомі рефракції розчиненої речовини (за рівнянням 6.11) для трьох заданих розчинів і, взявши середнє значення, визначити молярну рефракцію розчиненої речовини. 5. Зіставити значення молярної рефракції отриманих експериментальним і розрахунковим способами. Обчисліть похибку експеремента. Результати дослідів занести в таблицю 6.1.

Таблиця 6.1

№ досліду	Маса пікнометра	Маса пікнометра з водою	Маса пікнометра з розчином	Густина розчину	Показник заломлення	r розчина	r розчинника	r розчиненої речовини
1
2
3