Определение концентрации веществ

Рефрактометром ИРФ 454 Б2 М

Введение

Рефракция (от лат. refractus – преломлённый) света – преломление света, т.е. изменение направления световых лучей при изменении показателя преломлениясреды, через которую он проходит. Измерения показателя преломления производят рефрактометрами, а особенно точные – интерферометрами.

Абсолютный показатель преломления света N – отношение скорости света в вакууме (с) к фазовой скорости света в данной среде (V)

N = . (7.1)

Абсолютный показатель преломления N зависит от химического состава среды, её состояния (температура, давление и т.д.) и частоты света f. Он связан с диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью среды, измеренными на частоте f, соотношением N = .

Относительный (среды 2 относительно среды 1) показатель преломления n – есть отношение фазовых скоростей света в средах 1 (V₁) и 2 (V₂), т.е.

n = = . (7.2)

Преломление света подчиняется следующим законам.

1. Луч падающий, луч преломлённый и перпендикуляр в точке преломления лежат в одной плоскости.

2. В соответствии с законом Снелля (Снеллиус, латинизированное Snellius Shell van Royen , 1580 - 1626 – нидерландский астроном и математик) относительный показатель преломления равен отношению синуса угла падения (угол между падающим лучом и нормалью к поверхности раздела двух сред, проходящей через точку падения луча) к синусу угла преломления

n = . (7.3)

Для видимых лучей света при температуре 0 ^оС и давлении 101325 Па показатель преломления воздуха n = 1,000293. Обычно его принимают равным 1. В связи с этим для получения абсолютного значения показателя преломления, определяемого при обычных условиях (в воздухе), значение n необходимо умножить на n , т.е.

N = n₀∙n. (7.4)

Рефрактометрический метод анализа жидких сред основан на использовании зависимости показателя преломления бинарной смеси от соотношения её компонентов, т.е.

n_x = n₂ + kC_x. (7.5)

Это формула связывает показатель преломления смеси n_x с определяемой концентрацией C_x.