11704

Исследование работы рефрактометра ИРФ - 22

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторная работа № 3 Исследование работы рефрактометра ИРФ 22 1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучение принципа работы на рефрактометре ИРФ 22. 2. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ: Рефрактометр ИРФ 22; Дистиллированная вода. Этанол. Четыре контрольные пробы раствора с разл

Русский

2013-04-10

330.5 KB

64 чел.

Лабораторная работа № 3

Исследование работы рефрактометра ИРФ - 22

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Изучение принципа работы на рефрактометре ИРФ - 22.

2. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ:

  1.   Рефрактометр ИРФ - 22;
  2.   Дистиллированная вода.
  3.   Этанол.
  4.   Четыре контрольные пробы раствора с различной концентрации этанола.
  5.   Одна проба раствора этанола подлежащая исследованию.
  6.   Пипетки для нанесения пробы на измерительную головку.
  7.   Бумажные салфетки.

 

3. КРАТКОЕ  ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ  ВВЕДЕНИЕ:

Принцип действия рефрактометров основан на законе преломления света, согласно которому часть световой энергии луча, падающего на границу раздела прозрачных сред 1 и 2 возвращается в среду 1, а остальная часть проходит в среду 2 изменяя свое направление (рис. 1).

Sina1/sina2 =n21   n21=W1/W2 , где a1 - угол падения света;

а2 - угол преломления света;

W1 - скорость волны в среде 1;

W2 - скорость волны в среде 2;

п21 - относительный показатель преломления вещества 2 к веществу 1.

Коэффициент преломления для жидкости практически не зависит от давления и изменения температуры, для жидкостей определяется коэффициентом 0 - 0006. Для многих практических случаев коэффициент преломления жидкостей можно рассматривать как аддитивное физико-химическое свойство.

4. ОПИСАНИЕ  ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Рефрактометр ИРФ-22 - предназначен для непосредственного измерения показателя преломления жидких и твердых тел для линий D и определения средней дисперсии этих тел.

Прибор применяют в лабораториях предприятий пищевой, химической и фармацевтической промышленности, а также в научно-исследовательских институтах и высших учебных заведениях, где используется для быстрого определения концентрации водных, спиртовых, эфирных и других растворов по показателю преломления nD.

Основные технические данные:

Пределы измерения показателя преломления:

в отраженном свете                                     1,3 - 1.57;

в проходящем свете                                1,3 - 1,7;

Погрешность показания прибора при многократных измерениях:

показатели преломления                           ±2x10-4

средней дисперсии                                ± 1,5x10-4 

Увеличение зрительной трубы                 2х

 Угол поля зрения зрительной трубы        7° 25'

Увеличение отсчетной системы                   5,2х

Линейное поле зрения, мм                           4, 7 х 5, 9

Габаритные размеры прибора, мм:

длина                                                        280

ширина                                                        180

высота                                                        230

Масса прибора, кг                                         5,4

Масса прибора с принадлежностями, кг          8

Принцип действия и оптическая схема прибора.

Принцип действия прибора основан на явлении полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления.

На приборе можно исследовать вещества, показатель преломления которых меньше показателя преломления измерительной призмы. Показатель преломления измерительной призмы прибора равен ~ 1,74.

Все измерения на приборе проводят в белом свете. Показатель преломления прозрачных жидкостей определяют в проходящем свете.

Несколько капель исследуемой жидкости помещают между двумя гипотенузными гранями призмы 1 и 2 (рис. 2). Призма 1 с хорошо отполированной плоскостью А-В является измерительной, призма 2 с матовой гранью А1-В1 – осветительной.

От источника света лучи попадают на грань CI-B1 преломляются и попадают на матовую поверхность Al-B1. В следствии рассеивании света матовой поверхностью в исследуемую жидкость входят лучи различных направлений. Далее они проходят слой исследуемой жидкости и попадают на поверхность А-В призмы 1. Так как показатель преломления исследуемой жидкости меньше показателя преломления измерительной призмы 1, то лучи всех направлений, преломившись на границе жидкости и стекла, войдут в призму 1.

Рис. 2.

Если на пути лучей, выходящих из призмы поставить зрительную трубу, то нижняя часть ее поля зрения будет освещена, а верхняя остается темной.

Наблюдая в зрительную трубу, совмещают границу раздела с перекрестием зрительной трубы и непосредственно по шкале прибора снимают отсчет величины по показателю преломления.

Конструкция прибора ИРФ-22.

Рефрактометр ИРФ - 22 состоит из следующих частей:

корпуса 1 (рис. 3);

измерительной головки 6;

зрительной трубы 16 с отсчетным устройством.

Измерительная головка, смонтирована на корпусе прибора, представляет собой два литых полушария, которые служат оправами для измерительной и осветительной призмы. Т. к. показатель преломления исследуемого вещества (особенно жидкость) в значительной мере зависит от t, то она должна быть равна const. Для этого в оправах призм предусмотрены камеры, через которые пропускается вода. Подача и отвод осуществляется через резиновые шланги 4, надеваемые из штуцеры 3, 5, 9, 11. Для измерения t в оправу призмы ввинчивается термометр 7. Чтобы найти границу раздела и совместить се с перекрестием сетки, нужно вращая маховик 5 (рис. 4) наклонить измерительную головку до нужного положения. Исследуемое вещество подсвечивается зеркалом 8, а шкала показателя преломления - зеркалом.

Методика работы.

Перед работой откидывают верхнюю часть измерительной головки, наносят пипеткой или стеклянной палочкой несколько капель исследуемой жидкости и осторожно закрывают головку.

Наблюдая в окулярах зрительной трубы и вращая маховичок 5 (рис. 4), находят границу раздела света и тени. Вращением маховичка 5 (рис 4) точно совмещают границу раздела с перекрестием сетки и снимают отсчет по шкале показателя преломления. Индексом для отсчета служит неподвижный горизонтальный штрих сетки.

Перед каждым измерением протирают поверхности насухо для исключения погрешности от предыдущей пробы.

Каждое измерение выполнять только сухой пипеткой или палочкой, тоже необходимо для исключения погрешности.  

Результаты лабораторной работы.

Для исследования показателей преломления получены следующие контрольные жидкости:

дистиллированная вода;

этанол;

водный раствор этанола 4 пробы;

- одна проба раствора этанола для исследования с неизвестным массовым содержанием этанола.

Полученные данные занести в таблицу и построить график зависимости

n = f(k), где k – концентрация вещества в воде.

Определить по графику массовое содержание исследуемой пробы.

№ п/п

Контрольная жидкость

Показатель преломления (n)

Концентрация (k),

% этанола

1

вода

0

2

Р-р этанола

20

3

Р-р этанола

40

4

Р-р этанола

60

5

Р-р этанола

80

6

спирт

100

7

Исследуемый р-р этанола

Вывод. Проанализировать полученные результаты. Объяснить возможности применения этого метода (прибора) для качественного и количественного анализа.

ЛИТЕРАТУРА

  1.  Фарзане Н. Г., Ильясов Л. В., Азим-Заде А. Ю. Технологические измерения и приборы. - М.: Высш. шк., 1989. - 456 с.
  2.  Шкатов Е. Ф. Технологические измерения и КИП на предприятиях хи     мической промышленности. - М.: Химия, 1986. - 320 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77719. Интерфейс IDE 832.5 KB
  Интерфейс IDE широко используемый в запоминающих устройствах современных компьютеров разрабатывался как интерфейс жесткого диска. Правильный выбор интерфейса очень важен поскольку от этого зависит тип и быстродействие жесткого диска который можно установить в компьютер. Обычно при оценке быстродействия накопителя особенно жесткого диска в первую очередь обращают внимание на среднее время поиска т.
77720. Интерфейс SATA 2.12 MB
  Диски с интерфейсом Serial ATA разработаны для упрощения процедуры установки. Чтобы обеспечить правильную работу этих дисков, не требуется производить установку каких-либо перемычек, терминаторов или выполнять другие настройки. Блок перемычек, расположенный рядом с разъемом
77721. Кодирование данных с ограничением длины поля записи 64.5 KB
  Для жестких дисков вскоре был изобретен более эффективный метод кодирования информации: RLL. В случае с гибкими дисками новые методы уже не использовались в силу отсутствия необходимости в переносе больших объемов данных на гибких дисках это было бы достаточно не надежно а также в случае с гибкими дисками требуется совместимость новых стандартов кодирования и старых: любой современный дисковод может читать как FM так и MFMкодированные диски в то время как принцип RLLкодирования принципиально отличается от двух предыдущих. Этот тип...
77722. Накопители со сменными носителями 206.5 KB
  Помимо постоянно растущего желания увеличить объем доступной памяти существует также необходимость защиты и создания резервных копий имеющихся данных для чего может с успехом использоваться технология стационарных или переносных запоминающих устройств со сменными носителями. Эти устройства имеют довольно высокую эффективность и применяются как для записи нескольких файлов данных или редко используемых программ так и для создания полной копии жесткого диска на сменном диске или магнитной ленте. По мере роста объема и возможностей различных...
77723. Накопитель на жёстких магнитных дисках 76.5 KB
  В отличие от гибкого диска дискеты информация в НЖМД записывается на жёсткие алюминиевые или стеклянные пластины покрытые слоем ферромагнитного материала чаще всего двуокиси хрома. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров в современных дисках 510 нм а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. Название Винчестер Название винчестер накопитель получил благодаря фирме IBM которая в 1973 году выпустила жёсткий диск модели 3340 впервые объединивший в одном неразъёмном...
77725. Подключение жестких дисков к компьютеру 119 KB
  Неправильное подключение разъемов кабеля к жесткому диску или системной плате не ведет с необходимостью к повреждению электроники диска или платы жесткий диск просто не распознается и не инициализируется BIOS. Включить компьютер и войти в SetupBIOS программу настройки BIOS бапзовой системы вводавывода нажав комбинацию клавиш высвечиваемую на экране компьютера во время его загрузки обычно клавиша Del. Сконфигурировать или убкдится в правильной конфигурации установленный жесткий диск задав параметры Type Cylinder Heds Sectors и...
77726. Интерфейсы внешних запоминающих устройств 200.5 KB
  ATA (Advanced Technology Attachment — присоединение по передовой технологии) — параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. В 1990-е годы был стандартом на платформе IBM PC; в настоящее время вытесняется своим последователем — SATA и с его появлением получил название PATA (Parallel ATA).
77727. Программное обеспечение для записи оптических дисков 342 KB
  Используются свободные проприетарные или встроенные в ОС средства для работы с оптическими дисками. Программы для записи оптических дисков shmpoo Burning Studio Free VS Dietor Burn4Free Brsero CDBurnerXP Cdrtools CloneCD Growisofs InfrRecorder ImgBurn k3b Nero Burning ROM ONES Opticl new edge Storge Roxio sonic Esy Medi Cretor WinOnCd WinOnCd для немецкого рынка то есть полный аналог программы Esy Medi Cretor Smll CDWriter TOST для Mc OS X JetBee FREE Complex Evolution и др. Рассмотрим использование ПО для записи...