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

59 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

54868. Теорема Піфагора. Свято однієї теореми 5.94 MB
  Свято однієї теореми Знову теорема Піфагора Так. Теорема Піфагора Мета. Чому Можливо втрачені знання або їх глибина Можливо треба задуматися: а що ми залишимо майбутнім поколінням Цей урок присвяченій одній єдиній теоремі Піфагора доведенням якої займалися і займаються математики всіх країн.
54869. Теорема Піфагора. Розвязування задач 613.5 KB
  Мета: закріпити знання теореми Піфагора навчити учнів користуватися теоремою Піфагора для розвязування задач; розвивати логічне мислення вміння аналізувати порівнювати робити висновки Тип уроку: урок вдосконалення знань. Обладнання: мультимедійний проектор дошка комп'ютер колонки математичне лото Теорема Піфагора дидактичні матеріали з друкованою основою. Вступне слово вчителя Один із афоризмів Піфагора звучить наступним чином: Просипаючись вранці запитай себе: Що я повинен зробити Увечері перш ніж...
54870. Розв’язування задач на застосування теореми Піфагора 156 KB
  Тема уроку: Розв’язування задач на застосування теореми Піфагора. Формувати вміння розв’язувати задачі на застосування теореми Піфагора. Розвивати увагу логічне мислення.
54871. Теорема Піфагора 54.5 KB
  Знайти периметр прямокутника. Знайти довжину гіпотенузи. Знайти периметр трикутника. Знайти периметр прямокутника.
54872. Подготовка учащихся к написанию эссе по обществознанию 68 KB
  Самое знаменитое (и, по мнению литературоведов, первое по времени написания) произведение данного жанра трехтомное сочинение французского философа-скептика XVI в. Мишеля Монтеня (1533-1592) русскоязычным читателям известно под названием «Опыты»
54873. Процент как доход на капитал. Номинальная и реальная ставка процента 19.21 KB
  Понятие «капитал» как ресурс в экономической теории включает в себя средства производства, созданные людьми. Использование капитала приносит в перспективе доход его владельцам.
54874. Двогранні куги піраміди. Побудова лінійного кута двогранного кута між бічною гранню та основою піраміди 196 KB
  Мета: засвоєний поняття двогранного кута та його лінійного кута; формування навичок доведення того що побудований кут є лінійним кутом двогранного кута піраміди; оволодіння навичками побудови лінійних кутів двогранних кутів піраміди; удосконалення вміння зображувати стереометричні фігури. Назвати план побудови лінійного кута двогранного кута між бічною гранню та основою піраміди. Довести що площина лінійного кута перпендикулярна до кожної грані лінійного кута.
54875. Пряма призма. Піраміда. Площа поверхні та об’єм призми і піраміди 152 KB
  Площа поверхні та об’єм призми і піраміди. Демонструються моделі пірамід Спільну вершину трикутних граней називають вершиною піраміди протилежну їй грань основою а всі інші грані бічними гранями піраміди. Відрізки що сполучають вершину піраміди з вершинами основи називають бічними ребрами. Перпендикуляр опущений із вершини піраміди на площину її основи називають висотою піраміди.
54876. Подорож до Великих пірамід 352.5 KB
  Вчитель: Сьогодні на уроці ми поговоримо про піраміди як многогранники і основну увагу будемо приділяти правильній чотирикутній піраміді а також заочно побуваємо в Стародавньому Єгипті ознайомимося з першим дивом світупірамідою Хеопса поєднавши знання з геометрії і історії. На попередньому уроці ви одержали творче завдання: провести теоретичне дослідження правильної чотирикутної піраміди і зробити презентацію цього многогранника. Презентація піраміди Презентацію проводять двоє учнів використовуючи моделі пірамід різні слайди. 1й...