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

63 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

43283. Будівництво міжміської волокно-оптичної лінії Житомир-Хмельницький 1.16 MB
  Останнє десятиліття ознаменувалося в усьому світі бурхливим упровадженням на мережах зв'язку волоконно оптичних систем передачі. Велика пропускна здатність велика довжина регенераційних ділянок нечутливість до електромагнітних впливів великі будівельні довжини велика широкополосність відсутність необхідності застосування кольорових металів і основні достоїнства волоконно оптичних ліній зв'язку ВОЛС що визначили високі темпи...
43284. Формування раціональної структури і використання парку рухомого складу при виконанні перевезень заданого виду вантажу 560.5 KB
  Для досягнення мети необхідно вирішити наступні задачі: проаналізувати існуючі методи організації перевезень дрібнопартіонних вантажів; вибрати ефективний рухомий склад для виконання перевезень з урахуванням заданого виду вантажу та конкретних умов експлуатації автомобілів; визначити раціональні маршрути перевезень; розрахувати технікоексплуатаційні показники роботи обраних автомобілів на визначених маршрутах; визначити необхідну кількість транспортних засобів. Партіонність перевезень визначається потребою в одночасному перевезенні...
43285. Расчет параметров линейной дискретной акустической антенны без амплитудного распределения чувствительности 501 KB
  Излучение или прием звука осуществляется при совместной работе антенны с передающим в режиме излучения или приемным в режиме приема трактом. Акустическая антенна обычно состоит из электроакустических преобразователей элементов антенны акустических экранов несущей конструкции акустических развязок амортизаторов и линий электрокоммуникаций Основными частями антенного устройства являются: электроакустические преобразователи состоящие из активных элементов предназначенные для преобразования энергий; акустические поглотители...
43286. Объединить в локальную сеть по технологии FastEthernet компьютеры, которые находятся в квартирах трех домов 1.04 MB
  Сетевая карта Dlink DGE528T 1port 1000BseT PCI . Еще на стадии разработки стандарта 100BseT комитет IEEE 802. В результате этого каждый трансивер должен использовать свой собственный набор схем кодирования наилучшим образом подходящий для соответствующего физического интерфейса например набор 4B 5B и NRZI для интерфейса 100BseFX.1: 100BseFX 100BseTX и 100BseT4.
43288. Основы геометро-кинематического синтеза механизмов с высшими кинематическими парами 747 KB
  Значительно большие возможностями для воспроизведения почти любого закона движения имеют механизмы с высшими кинематическими парами, так как условие касания взаимодействующих поверхностей звеньев высшей пары по линиям и точкам могут быть выполнены бесчисленным множеством различных поверхностей.
43289. Разработка технологического процесса изготовления фрезы шпоночной 2234-0375 199.5 KB
  Задачи стоящие перед современным машиностроением в значительной степени определяет инструмент обеспечивающий промышленное производство наличие режущего инструмента способного обрабатывать поверхности детали с требуемой точностью и качеством поверхностного слоя позволяющего выполнять производственные задания и изготавливать конкурентоспособную продукцию проектированию режущего инструмента уделяется большое внимание для создания нового инструмента а не стандартизированного. Эффективность работы металлообрабатывающего...
43290. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2.09 MB
  1 Предельные размеры отверстия определяются по формулам: Dmx = D ES; Dmx = 63 0030 = 63030 мм Dmin = D EI; Dmin = 63 0= 63000 мм где Dmx Dmin наибольший и наименьший размеры отверстия; D номинальный размер соединения; ES EI верхнее и нижнее отклонения отверстия. Квалитеты точности отверстия и вала определяются по числу единиц допуска: D = TD i; D = = 16 где i единица допуска; i = 186 d = Td i; d = = 10 По числу...
43291. Структура реестра Windows 630 KB
  Курсовая работа состоит из трех основных глав, введения и заключения. Первая глава – ознакомление с реестром операционной системы Windows, роль реестра в операционной системе. Во второй главе рассматривается древовидная структура реестра операционной системы Windows, описание каждого раздела структуры реестра и их подразделов, параметры, типы данных и значения файлов реестра. В третьей главе описан редактор реестра Windows (Register Editor)