溶液折光率测定

大学物理实验

题目：乙醇溶液折光率测定

姓名：张硕

学号：100103151

指导教师：吴庆洲

2011年12月

乙醇溶液折光率测定

张硕10级工业工程100103151

摘要：折射率是物质的一种物理性质。它是食品生产中常用的工艺控制指标，通过对溶液的折光率测定，可以确定溶液的浓度，也可确定混合物的组成。

关键词：折光率液体影响因素

Detect the Solution's refractive index

Zhang Shuo 10 industrial engineering class 100103151

Abstract:Refractive index is a kind of physical properties. It is commonly used in food production process control index,Based on the solution of index determination, can determine the concentration of a solution, can also be determined the composition of the mixture.

Key words:refractive index solution influence factors

正文：

一、实验背景

1、折光率简介

光线自一种透明介质进入另一透明介质的时候，由于两种介质的密度不同，光的进行速度发生变化，即发生折射现象。折光率是光线在空气中进行的速度与介质中进行速度的比值。C=v1/v2,v1是光线在空气中的速度，v2是光在介质中的速度。

2、测量折光率作用

物质的折光率因温度或光线波长的不同而改变,透光物质的温度升高,折光率变小; 光线的波长越短,折光率越大。作为液体物质纯度的标准，折光率比沸点更为可靠。利用折光率，可以鉴定未知化合物，也用于确定液体混合物的组成。

在日常生产中它是食品生产中常用的工艺控制指标，通过测定液态食品

的折射率.可以鉴别食品的组成，确定食品的浓度，判断食品的纯净程度及品质。如蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高。通过测定折射率可以确定糖液的浓度及饮料、糖水罐头等食品的糖度，还可以测定以糖为主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。各种油脂具有其一定的脂肪酸构成，每种脂肪酸均有其特定的折射率。含碳原子数目相同时不饱和脂肪酸的折射率比饱和脂肪酸的折射率大得多；不饱和脂肪酸分子量越大，折射率也越大；酸度高的油脂折射率低。因此测定折射率可以鉴别油脂的组成和品质。如牛乳掺水，其乳清折射率降低，故测定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量，判断牛乳是否掺水。

3、影响折光率测定的因素

（1）光波长的影响

物质的折射率因光的波长而异，波长较长折射率较小，波长较短折射率较大。测定时光源通常为白光。当白光经过棱镜和样液发生折射时，因各色光的波长不同，折射程度也不同，折射后分解成为多种色光，这种现象称为色散。光的色散会使视野明暗分界线不清，产生测定误差。

（2）温度的影响

溶液的折射率随温度而改变，温度升高折射率减小；温度降低折射率增大．

二、实验仪器

1、阿贝折光仪结构（如图1）

1．目镜；

2．放大镜；

3．恒温水接头；

4．消色补偿器；

5,6．棱镜；

7．反射镜；

8．温度计。

图1

2、折光仪的校正

通常用测定蒸馏水折射率的方法进行校准，在20 ℃下折光仪应表示出折

射率为1.33299或可溶性固形物为0％。苦校正时温度不是20 ℃应查出该温度下蒸馏水的折射率再进行核准。对于高刻度值部分．用具有一定折射率的标准玻璃块（仪器附件）校准。

校正方法是打开进光棱镜，在校准玻璃块的抛光面上滴一滴溴化萘．将其粘在折射棱镜表面上，使标准玻璃块抛光的一端向下，以接受光线。测得的折射率应与标准玻璃块的折射率一致。校准时若有偏差，可先使读数指示于蒸馏水或标准玻璃块的折射率值，再调节分界线调节螺丝．使明暗分界线恰好通过十字线交叉点

三、实验原理

1、光线通过两种不同介质的界面时会发生折射,折射率可用Snell定律表示。

2、折光率是液体有机化合物重要的特性常数之一,可作为鉴定有机化合物纯度

3、折光率的影响因素：压强、温度、波长等。

四、测定乙醇溶液的折光率

1、实验步骤

（1）将折光仪打开直角棱镜，用擦镜纸沾少量乙醇或丙酮轻轻擦洗镜面，不能、回擦，只能单向擦，待晾干后方可使用。

（2）校正折光仪：将蒸馏水2—3滴均匀地置于磨沙棱镜上，关紧棱镜，使光线射入先轻轻转动左面刻度盘，并在镜简内找到明暗分界线。若出现彩色带，则调节消色散镜，位明暗界线清晰。调节刻度盘，使明暗分界线对准交叉线中心，记录读数。重复3次，测定的折光率和标准值进行比较，算出折光仪的误差。

（3）将要测样品的液体乙醇按上述方法测定折光率，测三次，算出测定的平均值，然后计算校正值。

（4）测完样品后，应擦洗镜面，晾干后关闭。

注意：（1）折光仪棱镜必须注意保护，不能在镜面上造成刻痕，不能测定强酸、

强碱。

（2）每次使用前后，应仔细认真地擦洗镜面，待晾干后再关上棱镜。

（3）校正误差一般很小，误差过大时，整个仪器应重新校正。

2、实验记录

折光仪误差

试验次数 1 2 3 平均读数

乙醇溶液测定

试验次数 1 2 3 平均读数

计算仪器的误差及乙醇的测定值和校正值。