Anvendelsesområder for refraktometri.

Design og funktionsprincip for IRF-22 refraktometer.

Begrebet brydningsindeks.

Plan

Refraktometri. Metodens egenskaber og essens.

For at identificere stoffer og kontrollere deres renhed, bruger de

brydningsfremstiller.

Brydningsindeks for et stof- en værdi lig med forholdet mellem lysets fasehastigheder (elektromagnetiske bølger) i et vakuum og i et synligt medium.

Brydningsindekset afhænger af stoffets egenskaber og bølgelængden

elektromagnetisk stråling. Forholdet mellem sinus af indfaldsvinklen i forhold til

normalen trukket til strålens brydningsplan (α) til sinus for brydningsvinklen

brydning (β), når en stråle passerer fra medium A til medium B kaldes det relative brydningsindeks for dette mediepar.

Værdien n er relativ brydningsindeks miljø B

forhold til miljø A, og

Relativt brydningsindeks for medium A mhp

Brydningsindekset for en stråle, der falder ind på et medium fra en airless

rum, hedder det absolut indikator brydning el

blot brydningsindekset for et givet medium (tabel 1).

Tabel 1 - Brydningsindekser forskellige miljøer

Væsker har et brydningsindeks i området 1,2-1,9. Solid

stoffer 1,3-4,0. Nogle mineraler har ikke en nøjagtig værdi

til brydning. Dens værdi er i nogle "gaffel" og bestemmer

på grund af tilstedeværelsen af ​​urenheder i krystalstrukturen, som bestemmer farven

krystal.

Identifikation af et mineral ved "farve" er vanskelig. Mineralet korund eksisterer således i form af rubin, safir, leukosafir, der adskiller sig i

brydningsindeks og farve. Røde korund kaldes rubiner

(krom urenhed), farveløs blå, lyseblå, pink, gul, grøn,

violet - safirer (blandinger af kobolt, titanium osv.). Lys farvet

hvide safirer eller farveløs korund kaldes leukosafir (udbredt

bruges i optik som et filter). Brydningsindekset for disse krystaller

stål ligger i intervallet 1.757-1.778 og er grundlaget for identifikation

Figur 3.1 – Ruby Figur 3.2 – Blå safir

Organiske og uorganiske væsker har også karakteristiske brydningsindeksværdier, der karakteriserer dem som kemiske

Russiske forbindelser og kvaliteten af ​​deres syntese (tabel 2):

Tabel 2 - Brydningsindeks for nogle væsker ved 20 °C

4.2. Refraktometri: koncept, princip.

En metode til undersøgelse af stoffer baseret på bestemmelse af en indikator

(indeks) af brydning (refraktion) kaldes refraktometri (fra

lat. refractus - brudt og græsk. metero - jeg måler). Refraktometri

(refraktometrisk metode) bruges til at identificere kemikalie

forbindelser, kvantitativ og strukturel analyse, bestemmelse af fysisk

kemiske parametre for stoffer. Princippet om refraktometri implementeret

i Abbe refraktometre, er illustreret i figur 1.

Figur 1 - Princip for refraktometri

Abbe prismeblokken består af to rektangulære prismer: belysning

telial og målende, foldet af hypotenuse ansigter. Illuminator-

Dette prisme har en ru (mat) hypotenusflade og er beregnet

chen for at belyse en prøve af væske placeret mellem prismerne.

Spredt lys passerer gennem et plan-parallelt lag af væsken, der undersøges, og når det brydes i væsken, falder det ned på måleprismet. Måleprismet er lavet af optisk tæt glas (tung flint) og har et brydningsindeks større end 1,7. Af denne grund måler Abbe refraktometeret n værdier, der er mindre end 1,7. Forøgelse af brydningsindeksets måleområde kan kun opnås ved at udskifte måleprismet.

Testprøven hældes på hypotenusfladen af ​​måleprismet og presses med et lysende prisme. I dette tilfælde forbliver der et mellemrum på 0,1-0,2 mm mellem prismerne, hvori prøven er placeret, og gennem

som passerer gennem brudt lys. At måle brydningsindekset

bruge fænomenet total indre refleksion. Det ligger i

næste.

Hvis strålerne 1, 2, 3 falder på grænsefladen mellem to medier, så afhængigt af

afhængig af indfaldsvinklen, når man observerer dem i det brydende medium vil være

Der er en overgang mellem områder med forskellig belysning. Det er forbundet

med en del af lyset, der falder på brydningsgrænsen i en vinkel tæt på

kim til 90° i forhold til normalen (bjælke 3). (Figur 2).

Figur 2 - Billede af brudte stråler

Denne del af strålerne reflekteres ikke og danner derfor et lettere miljø.

kraft under brydning. Stråler med mindre vinkler oplever også refleksion

og brydning. Derfor dannes et område med mindre belysning. I volumen

Grænselinjen for total indre refleksion er synlig på linsen, positionen

hvilket afhænger af prøvens brydningsegenskaber.

Eliminering af fænomenet spredning (farvning af grænsefladen mellem to belysningsområder i regnbuens farver på grund af brugen af ​​komplekst hvidt lys i Abbe refraktometre) opnås ved at bruge to Amici-prismer i kompensatoren, som er monteret i teleskopet . Samtidig projiceres en skala ind i linsen (figur 3). Til analyse er 0,05 ml væske tilstrækkeligt.

Figur 3 - Se gennem refraktometer-okularet. (Den rigtige skala afspejler

koncentration af den målte komponent i ppm)

Ud over analysen af ​​enkeltkomponentprøver,

to-komponent systemer (vandige opløsninger, opløsninger af stoffer, hvori

eller opløsningsmiddel). I ideelle to-komponent systemer (formning

uden at ændre komponenternes volumen og polariserbarhed), viser afhængigheden

Afhængigheden af ​​brydning af sammensætning er tæt på lineær, hvis sammensætningen er udtrykt i

volumenbrøker (procent)

hvor: n, n1, n2 - brydningsindekser for blandingen og komponenterne,

V1 og V2 er volumenfraktionerne af komponenterne (V1 + V2 = 1).

Temperaturens indvirkning på brydningsindekset bestemmes af to

faktorer: ændring i antallet af væskepartikler pr volumenhed og

afhængigheden af ​​molekylers polariserbarhed af temperatur. Den anden faktor blev

bliver kun signifikant ved meget store temperaturændringer.

Temperaturkoefficient Brydningsindekset er proportionalt med temperaturkoefficienten for tæthed. Da alle væsker udvider sig, når de opvarmes, falder deres brydningsindeks, når temperaturen stiger. Temperaturkoefficienten afhænger af væskens temperatur, men i små temperaturintervaller kan den betragtes som konstant. Af denne grund har de fleste refraktometre ikke temperaturkontrol, men nogle designs giver

vandtermostat.

Lineær ekstrapolering af brydningsindekset med temperaturændringer er acceptabel for små temperaturforskelle (10 – 20°C).

Nøjagtig bestemmelse af brydningsindekset i brede temperaturområder udføres ved hjælp af empiriske formler på formen:

nt=n0+ved+bt2+…

Til refraktometri af løsninger i brede sortimenter koncentrationer

bruge tabeller eller empiriske formler. Display afhængighed -

brydningsindeks for vandige opløsninger af nogle stoffer afhængig af koncentration

er tæt på lineær og gør det muligt at bestemme koncentrationerne af disse stoffer i

vand i brede koncentrationsområder (figur 4) ved brug af brydning

tometer.

Figur 4 - Brydningsindeks for nogle vandige opløsninger

Normalt n væske og faste stoffer refraktometre bestemmer med præcision

op til 0,0001. De mest almindelige er Abbe refraktometre (Figur 5) med prismeblokke og dispersionskompensatorer, som gør det muligt at bestemme nD i "hvidt" lys ved hjælp af en skala eller digital indikator.

Figur 5 - Abbe refraktometer (IRF-454; IRF-22)

Processer, der er forbundet med lys, er en vigtig komponent i fysikken og omgiver os overalt i vores hverdag. Det vigtigste i denne situation er lovene for refleksion og brydning af lys, som moderne optik er baseret på. Lysets brydning er en vigtig del af moderne videnskab.

Forvrængning effekt

Denne artikel vil fortælle dig, hvad fænomenet lysbrydning er, samt hvordan brydningsloven ser ud, og hvad der følger af den.

Grundlæggende om et fysisk fænomen

Når en stråle falder på en overflade, der er adskilt af to transparente stoffer, der har forskellige optiske tætheder (f.eks. forskellige glas eller i vand), vil nogle af strålerne blive reflekteret, og nogle vil trænge ind i den anden struktur (f.eks. de vil formere sig i vand eller glas). Når man bevæger sig fra et medium til et andet, ændrer en stråle typisk sin retning. Dette er fænomenet lysbrydning.
Refleksion og brydning af lys er især synlig i vand.

Forvrængningseffekt i vand

Ser man på ting i vand, ser de forvrænget ud. Dette er især mærkbart ved grænsen mellem luft og vand. Visuelt ser undervandsobjekter ud til at være lidt afbøjet. Det beskrevne fysiske fænomen er netop årsagen til, at alle genstande fremstår forvrængede i vand. Når strålerne rammer glasset, er denne effekt mindre mærkbar.
Brydning af lys er et fysisk fænomen, der er karakteriseret ved en ændring i bevægelsesretningen solstråle i det øjeblik, hvor man flytter fra et miljø (struktur) til et andet.
For at forbedre forståelsen denne proces, overvej et eksempel på en stråle, der rammer vand fra luft (tilsvarende for glas). Ved at tegne en vinkelret linje langs grænsefladen kan lysstrålens brydningsvinkel og retur måles. Dette indeks (brydningsvinkel) vil ændre sig, når strømmen trænger ind i vandet (inde i glasset).
Vær opmærksom! Denne parameter forstås som den vinkel, der dannes af en vinkelret trukket til adskillelsen af ​​to stoffer, når en stråle trænger ind fra den første struktur til den anden.

Strålepassage

Den samme indikator er typisk for andre miljøer. Det er blevet fastslået, at denne indikator afhænger af stoffets densitet. Hvis strålen falder fra en mindre tæt til en tættere struktur, vil den dannede forvrængningsvinkel være større. Og hvis det er omvendt, så er det mindre.
Samtidig vil en ændring i faldets hældning også påvirke denne indikator. Men forholdet mellem dem forbliver ikke konstant. Samtidig vil forholdet mellem deres sinus forblive en konstant værdi, hvilket afspejles af følgende formel: sinα / sinγ = n, hvor:

• n er en konstant værdi, der er beskrevet for hvert specifikt stof (luft, glas, vand osv.). Derfor, hvad denne værdi vil være, kan bestemmes ved hjælp af specielle tabeller;
• α – indfaldsvinkel;
• γ – brydningsvinkel.

For at bestemme dette fysiske fænomen og brydningsloven blev skabt.

Fysisk lov

Loven om brydning af lysstrømme giver os mulighed for at bestemme karakteristikaene for gennemsigtige stoffer. Selve loven består af to bestemmelser:

• første del. Strålen (hændelse, modificeret) og vinkelret, som blev genoprettet ved indfaldspunktet på grænsen, for eksempel af luft og vand (glas osv.), vil være placeret i samme plan;
• anden del. Forholdet mellem sinus for indfaldsvinklen og sinus af samme vinkel dannet ved krydsning af grænsen vil være en konstant værdi.

Beskrivelse af loven

Desuden forlader strålen i øjeblikket den anden struktur ind i den første (for eksempel når den passerer lysstrøm fra luften, gennem glasset og tilbage i luften), vil der også opstå en forvrængningseffekt.

En vigtig parameter for forskellige objekter

Hovedindikatoren i denne situation er forholdet mellem sinus af indfaldsvinklen og en lignende parameter, men for forvrængning. Som det følger af loven beskrevet ovenfor, er denne indikator en konstant værdi.
Desuden, når værdien af ​​faldhældningen ændres, vil den samme situation være typisk for en lignende indikator. Denne parameter har stor værdi, da det er en integreret egenskab af transparente stoffer.

Indikatorer for forskellige objekter

Takket være denne parameter kan du ret effektivt skelne mellem glastyper såvel som forskellige ædelstene. Det er også vigtigt for at bestemme lysets hastighed i forskellige miljøer.

Vær opmærksom! Højeste hastighed lysstrøm - i et vakuum.

Når du flytter fra et stof til et andet, vil dets hastighed falde. For eksempel, i diamant, som har det højeste brydningsindeks, vil fotonudbredelseshastigheden være 2,42 gange højere end luftens. I vand vil de sprede sig 1,33 gange langsommere. For forskellige typer glas, varierer denne parameter fra 1,4 til 2,2.

Vær opmærksom! Nogle glas har et brydningsindeks på 2,2, hvilket er meget tæt på diamant (2,4). Derfor er det ikke altid muligt at skelne et stykke glas fra en ægte diamant.

Optisk tæthed af stoffer

Lys kan trænge igennem forskellige stoffer, som er karakteriseret ved forskellige optiske tætheder. Som vi sagde tidligere, ved hjælp af denne lov kan du bestemme densitetskarakteristikken for mediet (strukturen). Jo tættere den er, jo langsommere er den hastighed, hvormed lyset vil forplante sig gennem det. For eksempel vil glas eller vand være mere optisk tæt end luft.
Ud over at denne parameter er en konstant værdi, afspejler den også forholdet mellem lysets hastighed i to stoffer. Den fysiske betydning kan vises som følgende formel:

Denne indikator fortæller, hvordan fotonernes udbredelseshastighed ændres, når de bevæger sig fra et stof til et andet.

En anden vigtig indikator

Når en lysstrøm bevæger sig gennem gennemsigtige genstande, er dens polarisering mulig. Det observeres under passagen af ​​en lysflux fra dielektriske isotrope medier. Polarisering opstår, når fotoner passerer gennem glas.

Polarisationseffekt

Delvis polarisering observeres, når indfaldsvinklen af ​​lysfluxen ved grænsen af ​​to dielektrika adskiller sig fra nul.

Graden af ​​polarisering afhænger af, hvad indfaldsvinklerne var (Brewsters lov).

Fuld intern refleksion Afslutning af vores lille udflugt

, er det stadig nødvendigt at betragte en sådan effekt som fuld intern refleksion.

For at denne effekt skal fremstå, er det nødvendigt at øge indfaldsvinklen for lysstrømmen i det øjeblik, hvor den skifter fra et mere tæt til et mindre tæt medium ved grænsefladen mellem stoffer. I en situation, hvor denne parameter overskrider en vis grænseværdi, vil fotoner, der falder ind på grænsen af ​​dette afsnit, blive fuldstændig reflekteret. Faktisk vil dette være vores ønskede fænomen. Uden den var det umuligt at lave fiberoptik.

Konklusion

Den praktiske anvendelse af opførselen af ​​lysfluxen har givet meget, hvilket skaber en række forskellige tekniske anordninger at forbedre vores liv. Samtidig har lys endnu ikke afsløret alle dets muligheder for menneskeheden, og dets praktiske potentiale er endnu ikke fuldt ud realiseret.

Sådan gør du papir lampe med dine egne hænder
Sådan tjekker du funktionalitet LED strip

Loven om lysbrydning. Absolutte og relative brydningsindeks (koefficienter). Total intern refleksion

Loven om lysbrydning blev etableret eksperimentelt i det 17. århundrede. Når lyset går fra et gennemsigtigt medium til et andet, kan lysets retning ændre sig. Ændringen i lysets retning ved grænsen af ​​forskellige medier kaldes lysets brydning. Som et resultat af brydning sker der en tilsyneladende ændring i objektets form. (eksempel: ske i et glas vand). Loven om lysbrydning: Ved grænsen af ​​to medier ligger den brydte stråle i indfaldsplanet og danner, med normalen til grænsefladen gendannet ved indfaldspunktet, en brydningsvinkel, således at: =n 1-indfald, 2-refleksion, n-brydningsindeks (f. Snelius) - relativ indikator Brydningsindekset for en stråle, der falder ind på et medium fra luftløst rum, kaldes dens absolut brydningsindeks. Indfaldsvinklen, ved hvilken den brudte stråle begynder at glide langs grænsefladen mellem to medier uden at passere ind i et optisk tættere medium - begrænsende vinkel for total intern refleksion. Total intern refleksion- intern refleksion, forudsat at indfaldsvinklen overstiger en vis kritisk vinkel. I dette tilfælde reflekteres den indfaldende bølge fuldstændigt, og værdien af ​​refleksionskoefficienten overstiger dens maksimum store værdier til polerede overflader. Refleksionen af ​​total intern refleksion er uafhængig af bølgelængde. I optik observeres dette fænomen for en bred vifte af elektromagnetisk stråling, herunder røntgenområdet. I geometrisk optik er fænomenet forklaret inden for rammerne af Snells lov. I betragtning af, at brydningsvinklen ikke kan overstige 90°, finder vi, at ved en indfaldsvinkel, hvis sinus er større end forholdet mellem det mindre brydningsindeks og det større indeks, skal den elektromagnetiske bølge reflekteres fuldstændigt ind i det første medium. Eksempel: Den lyse glans af mange naturlige krystaller, og især skære ædle og halvædelsten forklaret af total indre refleksion, som et resultat af hvilken hver stråle, der kommer ind i krystallen, dannes stort antal Ganske lyse stråler udsendes, farvet som følge af spredning.

Lad os gå til en mere detaljeret betragtning af brydningsindekset, som vi introducerede i §81, da vi formulerede brydningsloven.

Brydningsindekset afhænger af de optiske egenskaber af både det medium, hvorfra strålen falder, og det medium, den trænger ind i. Brydningsindekset opnået, når lys fra et vakuum falder på et hvilket som helst medium, kaldes det absolutte brydningsindeks for dette medium.

Ris. 184. Relativt brydningsindeks for to medier:

Lad det absolutte brydningsindeks for det første medium være og det for det andet medium - . I betragtning af brydning ved grænsen af ​​det første og andet medie sikrer vi, at brydningsindekset under overgangen fra det første medium til det andet, det såkaldte relative brydningsindeks, er lig med forholdet mellem de absolutte brydningsindekser for andet og første medie:

(Fig. 184). Tværtimod, når vi går fra det andet medium til det første, har vi et relativt brydningsindeks

Etableret forbindelse mellem relativ indikator brydning af to medier og deres absolutte brydningsindeks kunne udledes teoretisk uden nye eksperimenter, ligesom dette kan gøres for loven om reversibilitet (§82),

Et medium med et højere brydningsindeks kaldes optisk tættere. Brydningsindekset for forskellige medier i forhold til luft måles normalt. Luftens absolutte brydningsindeks er . Således er det absolutte brydningsindeks for ethvert medium relateret til dets brydningsindeks i forhold til luft med formlen

Tabel 6. Brydningsindeks forskellige stoffer i forhold til luft

Væsker		Faste stoffer
Stof		Stof
Ethylalkohol
Kulstofdisulfid
Glycerol		Glas (lys krone)
Flydende brint		Glas (tung flint)
Flydende helium

Brydningsindekset afhænger af lysets bølgelængde, dvs. af dets farve. Forskellige farver svarer til forskellige brydningsindekser. Dette fænomen, kaldet spredning, spiller vigtig rolle i optik. Vi vil behandle dette fænomen gentagne gange i de efterfølgende kapitler. Dataene angivet i tabel. 6, se gult lys.

Det er interessant at bemærke, at loven om refleksion formelt kan skrives i samme form som loven om brydning. Lad os huske, at vi blev enige om altid at måle vinkler fra den vinkelrette til den tilsvarende stråle. Derfor skal vi betragte indfaldsvinklen og reflektionsvinklen for at have modsatte fortegn, dvs. loven om refleksion kan skrives som

Ved at sammenligne (83.4) med brydningsloven ser vi, at refraktionsloven kan betragtes som et særligt tilfælde af brydningsloven ved . Denne formelle lighed mellem lovene for refleksion og brydning er til stor gavn ved løsning af praktiske problemer.

I den foregående præsentation havde brydningsindekset betydningen af ​​en konstant for mediet, uafhængig af intensiteten af ​​lys, der passerer gennem det. Denne fortolkning af brydningsindekset er ret naturlig, men i tilfælde af høje strålingsintensiteter, opnåelige ved hjælp af moderne lasere, er det ikke berettiget. Egenskaberne af det medium, gennem hvilket stærk lysstråling passerer, afhænger i dette tilfælde af dets intensitet. Som de siger, bliver miljøet ikke-lineært. Mediets ikke-linearitet manifesterer sig især i det faktum, at en lysbølge med høj intensitet ændrer brydningsindekset. Brydningsindeksets afhængighed af strålingsintensiteten har formen

Her er det sædvanlige brydningsindeks, og er det ikke-lineære brydningsindeks, og er proportionalitetsfaktoren. Det ekstra led i denne formel kan enten være positivt eller negativt.

De relative ændringer i brydningsindekset er relativt små. På ikke-lineært brydningsindeks. Men selv sådanne små ændringer i brydningsindekset er mærkbare: de manifesterer sig i et ejendommeligt fænomen med selvfokusering af lys.

Lad os overveje et medium med et positivt ikke-lineært brydningsindeks. I dette tilfælde er områder med øget lysintensitet samtidigt områder med øget brydningsindeks. Normalt i virkeligheden laserstråling Intensitetsfordelingen over tværsnittet af strålen af ​​stråler er uensartet: intensiteten er maksimal langs aksen og falder jævnt mod strålens kanter, som vist i fig. 185 solide kurver. En lignende fordeling beskriver også ændringen i brydningsindekset over tværsnittet af en celle med et ikke-lineært medium, langs hvis akse udbreder sig laserstråle. Brydningsindekset, som er størst langs kuvettens akse, falder jævnt mod dens vægge (stiplede kurver i fig. 185).

En stråle af stråler, der forlader laseren parallelt med aksen, og kommer ind i et medium med et variabelt brydningsindeks, afbøjes i den retning, hvor det er større. Derfor fører den øgede intensitet nær kuvetten til en koncentration af lysstråler i dette område, vist skematisk i tværsnit og i fig. 185, og det fører til en yderligere stigning. I sidste ende reduceres det effektive tværsnit af en lysstråle, der passerer gennem et ikke-lineært medium, betydeligt. Lys passerer gennem en smal kanal med et højt brydningsindeks. Således indsnævres laserstrålen af ​​stråler, og det ikke-lineære medium, under påvirkning af intens stråling, fungerer som en samlelinse. Dette fænomen kaldes selvfokusering. Det kan for eksempel observeres i flydende nitrobenzen.

Ris. 185. Fordeling af strålingsintensitet og brydningsindeks over tværsnittet af en laserstråle af stråler ved indgangen til kuvetten (a), nær inputenden (), i midten (), nær udgangsenden af ​​kuvetten ( )

Brydning eller brydning er et fænomen, hvor retningen af ​​en lysstråle eller andre bølger ændrer sig, når de krydser grænsen, der adskiller to medier, både transparente (transmitterer disse bølger) og inde i mediet, hvor egenskaberne konstant ændres.

Vi møder fænomenet brydning ret ofte og opfatter det som et dagligdags fænomen: Vi kan se, at en pind placeret i et gennemsigtigt glas med en farvet væske er "knust" ved adskillelsen af ​​luft og vand (fig. 1). Når lys brydes og reflekteres under regn, glæder vi os, når vi ser en regnbue (fig. 2).

Brydningsindeks - vigtig egenskab stoffer forbundet med det fysiske og kemiske egenskaber. Det afhænger af temperaturværdierne såvel som af længden af ​​lysbølger, ved hvilke bestemmelsen udføres. Ifølge kvalitetskontroldata i en opløsning påvirkes brydningsindekset af koncentrationen af ​​stoffet, der er opløst i den, såvel som opløsningsmidlets beskaffenhed. Især brydningsindekset for blodserum påvirkes af mængden af ​​protein, det indeholder. Dette skyldes, hvornår forskellige hastigheder udbredelse af lysstråler i miljøer med forskellige tætheder, deres retning ændres ved adskillelsespunktet mellem de to medier. Hvis vi dividerer lysets hastighed i et vakuum med lysets hastighed i det undersøgte stof, får vi det absolutte brydningsindeks (brydningsindeks). I praksis bestemmes det relative brydningsindeks (n), som er forholdet mellem lysets hastighed i luft og lysets hastighed i det undersøgte stof.

Brydningsindekset kvantificeres vha speciel enhed- refraktometer.

Refraktometri er en af ​​de nemmeste metoder til fysisk analyse og kan bruges i kvalitetskontrollaboratorier til produktion af kemikalier, fødevarer, biologisk aktive fødevaretilsætningsstoffer, kosmetik og andre typer produkter med minimal tid og antallet af prøver, der testes.

Refraktometerets design er baseret på, at lysstråler reflekteres fuldstændigt, når de passerer gennem grænsen mellem to medier (det ene af dem er et glasprisme, det andet er testopløsningen) (fig. 3).

Ris. 3. Refraktometerdiagram

Fra kilde (1) falder en lysstråle ind spejl overflade(2) passerer derefter, idet det reflekteres, ind i det øvre lysprisme (3) og derefter ind i det nederste måleprisme (4), som er lavet af glas med et højt brydningsindeks. 1-2 dråber prøve påføres mellem prismerne (3) og (4) ved hjælp af en kapillar. For at undgå at beskadige prismet mekanisk skade, er det nødvendigt ikke at røre kapillæroverfladen.

Gennem okularet (9) ses et felt med krydsede linjer for at etablere grænsefladen. Når okularet flyttes, skal skæringspunktet for felterne være på linje med grænsefladen (fig. 4) Prismets plan (4) spiller rollen som grænsefladen, på hvis overflade lysstrålen brydes. Da strålerne er spredt, viser grænsen mellem lys og skygge sig at være sløret, iriserende. Dette fænomen elimineres af dispersionskompensatoren (5). Strålen føres derefter gennem linsen (6) og prismet (7). Pladen (8) har sigtelinjer (to lige linjer krydset på tværs), samt en skala med brydningsindeks, som observeres gennem okularet (9). Brydningsindekset beregnes ud fra det.

Skillelinjen mellem feltgrænserne vil svare til vinklen for intern total refleksion, som afhænger af prøvens brydningsindeks.

Refraktometri bruges til at bestemme renheden og ægtheden af ​​et stof. Denne metode bruges også til at bestemme koncentrationen af ​​stoffer i opløsninger under kvalitetskontrol, som beregnes ved hjælp af en kalibreringsgraf (en graf, der viser afhængigheden af ​​brydningsindekset for en prøve af dens koncentration).

Hos KorolevPharm-virksomheden bestemmes brydningsindekset i overensstemmelse med godkendt regulatorisk dokumentation ved indgangskontrol af råvarer, i ekstrakter af egen produktion samt under produktion færdige produkter. Bestemmelsen foretages af kvalificerede medarbejdere fra et akkrediteret fysisk og kemisk laboratorium ved hjælp af et IRF-454 B2M refraktometer.

Hvis ifølge resultaterne input kontrol råvarer, brydningsindekset ikke opfylder de nødvendige krav, udsender kvalitetskontrolafdelingen en afvigelsesrapport, på grundlag af hvilken dette parti råvarer returneres til leverandøren.

Bestemmelsesmetode

1. Før målinger påbegyndes, kontrolleres renheden af ​​overfladerne på prismerne i kontakt med hinanden.

2. Kontrol af nulpunktet. Påfør 2÷3 dråber destilleret vand på overfladen af ​​måleprismet og dæk det forsigtigt med lysprismet. Vi åbner belysningsvinduet og installerer lyskilden i den mest intense retning ved hjælp af et spejl. Ved at dreje okularets skruer får vi en klar, skarp skelnen mellem det mørke og lyse felt i dets synsfelt. Vi roterer skruen og dirigerer linjen af ​​skygge og lys, så den falder sammen med det punkt, hvor linjerne skærer hinanden i okularets øverste vindue. På den lodrette linje i det nederste vindue af okularet ser vi det ønskede resultat - brydningsindekset for destilleret vand ved 20 ° C (1.333). Hvis aflæsningerne er forskellige, skal du bruge skruen til at indstille brydningsindekset til 1,333, og ved hjælp af en nøgle (fjern justeringsskruen) bringes grænsen for skygge og lys til det punkt, hvor linjerne skærer hinanden.

3. Bestem brydningsindekset. Vi løfter kammeret i belysningsprismet og fjerner vandet med filterpapir eller en gazeserviet. Påfør derefter 1-2 dråber af testopløsningen på overfladen af ​​måleprismet og luk kammeret. Drej skruerne, indtil grænserne for skyggen og lyset falder sammen med linjernes skæringspunkt. På den lodrette linje i det nederste vindue af okularet ser vi det ønskede resultat - brydningsindekset for prøven under undersøgelse. Vi beregner brydningsindekset ved hjælp af skalaen i det nederste vindue af okularet.

4. Ved hjælp af en kalibreringsgraf fastslår vi sammenhængen mellem opløsningens koncentration og brydningsindekset. For at konstruere en graf er det nødvendigt at fremstille standardopløsninger af flere koncentrationer ved hjælp af præparater af kemisk rene stoffer, måle deres brydningsindeks og plotte de opnåede værdier på ordinataksen og de tilsvarende koncentrationer af opløsninger på abscisseaksen. Det er nødvendigt at vælge koncentrationsintervaller, hvor der observeres en lineær sammenhæng mellem koncentration og brydningsindeks. Vi måler brydningsindekset for prøven under undersøgelse og bruger en graf til at bestemme dens koncentration.