Kuinka mitata taitekerroin
Kun valo tulee väliaineeseen B väliaineesta A, jos väliaine A on hydrofobinen aine väliaineeseen B, eli nA< nP=1/sin is also a constant, and its relationship with the refractive index is: Indicates. Obviously, under a certain wavelength and certain conditions, it can be seen that the refractive index can be obtained by measuring the critical angle, which is the basic optical principle of the commonly used Abbe refractometer.
Arvon mittaamiseksi Abbe-refraktometri käyttää "puolivaalea ja puolipimeä" -menetelmää, joka tarkoittaa, että yksivärinen valo pääsee väliaineeseen B väliaineesta A kaikista 0-90 asteen kulmista tällä kertaa koko kriittinen kulma väliaineessa B on Valo kulkee kaikkien alueiden läpi, joten se on kirkas; kun taas kaikki kriittisen kulman ulkopuoliset alueet eivät läpäise valoa, joten on pimeää, ja vaaleiden ja tummien alueiden välinen raja on erittäin selkeä. Jos tarkkailet okulaarilla median B yläpuolella, näet puolitumman kuvan, jolla on erittäin selkeä raja.
Väliaine on erilainen, kriittinen kulma on myös erilainen, ja myös okulaarin vaaleiden ja tummien alueiden raja-asema on erilainen. Jos okulaariin on kaiverrettu "ristiviiva", muuta välineen B ja okulaarin suhteellista sijaintia siten, että joka kerta, kun vaalean ja tumman alueen välinen raja on aina sama kuin "ristiviivan" leikkauspiste, mittaamalla sen suhteellinen sijainti ( Kulma) ja muuntamisen jälkeen voidaan saada taitekerroin. Abbe-fraktometrin asteikolla kaiverrettu lukema on muunnettu taitekerroin, joten se voidaan lukea suoraan. Samanaikaisesti Abbe-refraktometrissä on dispersiota poistava laite, joten se voi käyttää suoraan auringonvaloa ja mitatut luvut ovat samat kuin natriumvalolla mitatut. Nämä ovat Abbe-refraktometrin edut.
Abbe-refraktometrin käyttö: yhdistä refraktometri ensin vakiolämpötilasäiliöön, vakiolämpötilan jälkeen irrota suorakulmainen prisma ja pyyhi ylemmän ja alemman peilin pinnat kevyesti pienellä määrällä etanolia tai asetonia silkin tai linssin puhdistukseen. paperi. Kun etanoli tai asetoni on haihtunut, lisää tippa tislattua vettä alla olevaan peiliin, sulje prisma ja säädä peiliä niin, että peilin sisällä oleva näkökenttä on kirkas.
Käännä prismaa, kunnes peiliin ilmestyy rajaviiva tai värillinen valonauha; Jos värillinen vaalea nauha ilmestyy, säädä hajontaa niin, että valon ja tumman välinen raja on selkeä, ja käännä sitten suorakulmainen prisma niin, että rajaviiva sattuu kulkemaan "ristin" leikkauskohdan kautta. Kirjaa lukema ja lämpötila, toista kahdesti mitataksesi puhtaan veden keskimääräinen taitekerroin ja vertaa sitä puhtaan veden standardiarvoon (=1.33299), refraktometrin kalibrointilaitteisto voidaan saada ja sitten Testattavan nestenäytteen taitekerroin voidaan mitata samalla tavalla. Korjausarvo on yleensä pieni, ja jos arvo on liian suuri, koko instrumentti on kalibroitava uudelleen. Seuraaviin seikkoihin tulee kiinnittää huomiota refraktometriä käytettäessä:
(1) Abben mittausalue on 1,3000 - 1,7000, ja tarkkuus on ±0,0001; mitattaessa tulee kiinnittää huomiota siihen, onko eristevaipan lämpötila oikea. Jos haluat mitata arvoon ±0,0001, lämpötilaa tulee säätää alueella ±0,1 astetta.
(2) Instrumenttia ei saa altistaa auringonvalolle käytön tai säilytyksen aikana, ja se tulee peittää mustalla kankaalla, kun sitä ei käytetä.
(3) Refraktometrin prisma on suojattava, jotta peilin pinta ei naarmuunnu. Kun lisäät nestettä, tiputtimen pää ei saa koskettaa prismaa.
(4) Peilin pinta on puhdistettava ennen jokaista näytteen tippaa; käytön jälkeen peilipinta tulee myös puhdistaa asetonilla tai 95-prosenttisella etanolilla ja prisma suljetaan kuivumisen jälkeen.
(5) Nesteitä, jotka syövyttävät tai liuottavat prismalasia, eristemetallia ja niiden välistä liimaa, tulee välttää.
Lopuksi on huomautettava, että Abbe-refraktometriä ei voida käyttää korkeammissa lämpötiloissa; haihtuvien tai vettä imevien näytteiden mittaaminen on vaikeaa; lisäksi näytteiden puhtausvaatimukset ovat myös korkeat. Yleisesti ottaen lämpötilan noustessa yhden asteen nestemäisen orgaanisen yhdisteen taitekerroin pienenee 3,5×10-4—5,5×10-4. Joidenkin nesteiden, varsinkin kun lämpötila, jonka taitekerroin halutaan saada, on lähellä sen kiehumispistettä, lämpötilakerroin on jopa 7 × 10-4. Käytännön työssä tietyssä lämpötilassa mitattu taitekerroin muunnetaan usein toisen lämpötilan taitekertoimeksi. Laskennan helpottamiseksi lämpötilan muutosvakiona käytetään yleensä 4,5×10-4. Tällä karkealla laskelmalla saadussa arvossa voi olla pieni virhe, mutta se on viitearvo. Toisin sanoen taitekerroin pienenee lämpötilan noustessa ja taitekerroin muuttuu noin 0,00045 jokaista 1 Celsius-asteen muutosta kohden. Voimme laskea 20 asteeseen korjatun taitekertoimen seuraavalla kaavalla: nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 astetta )
missä nD(t) on kokeellisesti mitattu taitekerroin lämpötilassa t. Tämä osoittaa, että kun kokeellinen lämpötila on korkeampi kuin 20 astetta, nD(20) on suurempi kuin nD(t); kun taas koelämpötilan ollessa alle 20 astetta nD(20) on pienempi kuin nD(t).
Esimerkki: Annettu nD(t) =1.3667, t=25.2 astetta, laske nD(20).
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 aste )
nD(20)=1.3667 plus 0.00045(25.2 astetta -20 astetta )
{{0}}.3667 plus 0,00045 × 5,2
=1.36904 Valon aallonpituuden vaikutus
Aineen taitekerroin vaihtelee valon aallonpituuden mukaan, pidemmillä aallonpituuksilla on pienempi taitekerroin ja lyhyemmillä aallonpituuksilla suurempi taitekerroin. Mittauksen valonlähde on yleensä valkoinen valo. Kun prisma ja näyteneste taittavat valkoisen valon, kunkin värivalon eri aallonpituuksista johtuen myös taittumisaste on erilainen. Taittumisen jälkeen se hajoaa eri värisiksi valoiksi. Tätä ilmiötä kutsutaan dispersioksi. Valon hajoaminen tekee valon ja pimeyden rajan näkökentässä epäselväksi, mikä johtaa mittausvirheisiin. Dispersion eliminoimiseksi Abbe-refraktometrin havaintoputken alapäähän on asennettu dispersion kompensaattori.
Lämpötilan vaikutus
Liuoksen taitekerroin muuttuu lämpötilan mukaan, taitekerroin pienenee lämpötilan noustessa ja kasvaa lämpötilan laskiessa. Refraktometrin asteikko on kaiverrettu vakiolämpötilassa 20 astetta. Siksi on parasta mitata taitekerroin 20 asteessa. Muussa tapauksessa mittaustuloksille tulee tehdä lämpötilakorjaus. Kun se ylittää 20 astetta, lisää korjausnumero; kun se on alle 20 astetta, vähennä korjausluku
