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

7888. Поняття про форму організації навчання 28.5 KB
  Поняття про форму організації навчання Відповідь на питання Як навчати? виводить нас на ще одну важливу категорію педагогіки - категорію форм організації навчання. Якщо поняття метод характеризує змістову або внутрішню сторону навчального процесу ...
7889. З історії розвитку організаційних форм навчання 23.57 KB
  З історії розвитку організаційних форм навчання Загальні форми організації навчання часто називають організаційними системами навчання. У різні періоди розвитку суспільства перевага надавалася тим чи іншим організаційним системам навчання. Найстаршо...
7890. Класно-урочна система навчання, її суть та історія розвитку 19.33 KB
  Класно-урочна система навчання, її суть та історія розвитку Класно-урочна система навчання - це така організація навчального процесу, при якій учні групуються по класах і основною формою навчання є урок. Зміст навчання в кожному класі визначаєт...
7891. Причини, привід та початок Першої світової війни 35.5 KB
  Тема уроку. Причини, привід та початок Першої світової війни. Мета: розкрити причини, привід та початок Першої світової війни розвивати аналітичні вміння при вивченні всесвітньої історії виховувати в учнів зацікавленість до новітнього періоду всес...
7892. Воєнні кампанії 1915-1918 років 19.03 KB
  Тема уроку. Воєнні кампанії 1915-1918 років. Мета: розкрити зміст воєнних кампаній 1915-1918 років розвивати аналітичні вміння при вивченні всесвітньої історії виховувати в учнів зацікавленість до новітнього періоду всесвітньої історії Обладнання:...
7893. Юридична відповідальність 48.5 KB
  Тема. Юридична відповідальність Мета: Розглянути поняття юридична відповідальність, ознаки, види, характеристика розвивати в учнів здатність застосовувати отримані на практиці виховувати в ліцеїстів правову культуру та законослухняність. Обладнанн...
7894. Історія Київської Русі 71 KB
  Історія Київської Русі 1.Київська Русь. Загальна характеристика. За часів князювання Володимира Великого (980-1015 рр.) було завершено формування території Київської Русі. Вона займала територію від Чудського, Ладозького й Онезького озер на пі...
7895. Правопорядок і правопорушення. Юридична відповідальність 57 KB
  Правопорядок і правопорушення Мета: Розглянути правопорядок, законність як важливі суспільно-правові явища, визначити зміст поняття правопорушення та його структуру формувати в учнів позитивну правосвідомість розвивати критичне мислення. Обладнанн...
7896. Правоохоронні органи України 58.5 KB
  Правоохоронні органи України Мета: закріплення знань про правоохоронні органи України, їхню структуру та функції розвиток вміння використовувати на. практиці знання, набуті на уроках з правознавства виховання поваги до органів державної влади (у ц...