折射率检验法

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阿贝折光仪
组件图
7 .色散值刻 度圈 6 .色散调节 手轮 5 .进光棱镜 座 4.温度计 3.遮光板 2.转轴 1.反射镜
8.目镜 9.盖板 10.手轮; 11.折射棱镜座 12 . 照 明 刻 度 盘 聚光镜 13.温度计座
16.小孔 15.刻度调 节手轮 14.底座
17.壳体 18 . 恒 温 器接头
3.2.1.1. 反射现象与反射定律
一束光线照射在两种介质的分界面上时,
要改变它的传播方向,但仍在原介质上传
播,这种现象叫光的反射,见下图。光的
反射遵守以下定律:
∠ α= ∠ β
L
A B
α
β
M O

3.2.1.2 光的折射现象与折射定

光线从一种介质 (如空气) 射到另 一种介质 (如水)时,除了一部分光线反 射回第一种介质外,另一部分进入第二 种介质中并改变它的传播方向,这种现 象叫光的折射,见下图。光的折射遵守 以下定律:
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3.2 折射率检验法
主要内容
3.2.1 定义与基本知识 3.2.2 测定折射率的意义 3.2.3 常用的折光计及 使用方法
3.2.1
定义
通过测量物质的折光率来 鉴别物质组成,确定物质的纯 度、浓度及判断物质的品质的 分析方法称为折光法。 折光率也叫做折光指数
3.2.1.1 基本概念
影响折射率测定的因素有
(1)光波长的影响 当白光经过棱镜和样液发生折射后,会产生 色散现象,使视野明暗分界线不清,产生测 定误差。为了消除色散,在阿贝折光仪观测
镜筒的下端安装了色散补偿器。
(2)温度的影响 折光仪上的刻度是在标准温度 20℃下刻制的,所以最好在20℃下测 定折射率。否则,应对测定结果进行 温度校正 。超过20℃时,加上校正数; 低于20℃时,减去校正数。
测定折射率可以鉴别油脂的组成和品质。
正常情况下,某些液态食品的折射率有
一定的范围,如正常牛乳乳清的折射率在
1.34199~1.34275,当这些液态食品因掺杂、
浓度改变或品种改变等原因而引起食品的品 质发生了变化时,折射率常会发生变化。所 以测定折射率可以初步判断某些食品是否正 常。
必须指出的是:折光法测得的只是可溶性 固形物含量,因为固体粒子不能在折光仪上反 映出它的折射率。含有不溶性固形物的样品, 不能用折光法直接测出总固形物。但对于番茄
全反射的条件是:①光必须由光密介质射向光疏介 质.②入射角必须大于临界角. 结果OU左面明亮,右面完全黑暗,形成明显的黑白分
界。
n1 n2 sin 临
n1 n2 sin 临
式中:n2-----棱镜的折射率,已知。 只要测得临界角,就可以求出被测样 液的折射率n1。
3.2.2 测定折射率的意义
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。
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。
显然
c n1 V1
sin 1 n2 sin 2 n1
3.2.1.3
全反射与临界角
全反射:光由光密(即光在其中传播速度 较小的)媒质射到光疏(即光在其中传播 速度较大的)媒质的界面时,全部被反射 回原媒质内的现象。当入射角增大到某一 角度,如右图中4的位置时,其折射线4'恰 好与OM重合,此时折射线不再进入光疏介 质而是沿两介质的接界面OM平行射出,这 种现象称为全反射。发生全反射的入射角 称为临界角。
3.2.3.1手提折光计
该仪器操作简单,便于携带,常用于生产现场检验。 测量温度不是20℃时需进行温度校正。
3.2.3.2 阿贝折光仪的结构及原理
阿贝折光仪
1.底座 2.棱镜转动轮 3.圆盘组(内有刻度板) 4.小反光镜 5.支架 6.读数镜筒 7.目镜 8.观察镜筒
9.分界线调节旋钮 10.色散棱镜手 轮 11. 色散刻度尺 12棱镜锁紧扳手 13棱镜组 14.温度计插座 15.恒温器接头 16.保护罩 17.主轴 18.反光镜
重点
3.2.3.3.
阿贝折光仪的使用方法
(1)折光仪的校正
通常用蒸馏水\标准玻璃块 \溴化萘Fra Baidu bibliotek行校准
在25℃下折光仪应表示出蒸馏水折射率为1.3325
在20℃下折光仪应表示出蒸馏水折射率为1.3330
或可溶性固形物为0。
蒸馏水的折光指数
温度(℃) 折光指数
14 16 18 20 22 1.3335 1.3333 1.3332 1.3330 1.3328
温度(℃)
24 25 26 28 30
折光指数
1.3326 1.3325 1.3324 1.3322 1.3319
(2)样液测定
①以脱脂棉球蘸取乙醇擦净棱镜表面,挥干乙醇。
滴加1-2滴样液于下面棱镜的中央。迅速闭合两
块棱镜,调节反光镜,使两镜筒内视野最亮。
②由目镜观察,转动棱镜旋钮,使视野出现明暗两
部分。
③旋转色散补偿器旋钮,使视野中只有黑白两色。
④旋转棱镜旋钮,使明暗分界线在十字线交叉点
右边目镜中的图像
10 5 1.3340
0
1.3330
1.3320 1.3310
目镜视野和读数
左边目镜中的图像
⑤从读数镜筒中读 取折射率或质量百分浓度。 ⑥测定样液温度。 ⑦打开棱镜,用水、乙醇或乙醚擦净棱镜表 面及其他各机件。在测定水溶性样品后, 用脱脂棉吸水洗净,若为油类样品,须用
无论入射角怎样改变,入射角正弦与
折射角正弦之比,恒等于光在两种介质中
的传播速度之比。

α
光疏介质
交界面 光密介质
sin V1 sin V2
β
图3-2 光线的折射
光在真空中的速度和在介质中的速度之
比,叫做介质的绝对折射率 (简称折射率,
折光率),以 n 表示,即
c n V
c n2 V2
酱,果酱等个别食品,已通过实验编制了总固
形物与可溶性固形物关系表.先用折光法测定
可溶性固形物含量.即可查出总固形物的含量

3.2.3 常用的折光计
折光仪是利用临界角原理测定物质折射率
的仪器,大多数的折光仪是直接读取折射率,
不必由临界角间接计算。除了折射率的刻度尺
外,通常还有一个直接表示出折射率相当于可 溶性固形物百分数的刻度尺。 食品工业中最常用的是阿贝折光仪和手提 式折光仪。
乙醇或乙醚、二甲苯等擦拭。
计算: 适用范围10℃-30℃
若测定温度不在20℃时 ,可按下式换
20 算为20℃时的折射率N,如 25 ℃时测
得n=1.4621,则:
N = n + 0.00038×(t-20)
20
t
= 1.4621 + 0.00038×5
= 1.4621 + 0.0019 = 1.4640
注意事项
当温度低于10℃或高于30℃时,不能用 0.00038的校正系数进行换算,而须通入恒温水,
使样品达到规定温度后,再测定折光指数。
沾取油样的玻璃棒必须是圆头的,以防刮伤棱镜
影响折射率测定的因素 阿贝折光仪的结构及原理 阿贝折光仪的使用方法 注意事项
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