溶液折光率测定

实验题目：乙醇含量淀粉粘度葡萄糖的折光率和旋光度的测定一、摘要物质的密度、粘度、折光率及旋光度是物质基本物理常数。

学习和掌握密度计、数字式粘度计、阿贝折光仪、旋光仪的使用方法，能够简单快速，较为准确的测得样品的密度、粘度、折光率和旋光度。

本实验通过使用密度计、粘度计、折光仪、旋光仪简单快速的测得了乙醇密度、淀粉溶液的粘度与葡萄糖溶液的折光率和旋光度，并根据乙醇密度与乙醇含量对照表得出乙醇含量。

二、实验目的1、掌握密度计、NDJ-8S数字式粘度计、阿贝折光仪、旋光仪的使用方法；2、了解粘度计、阿贝折光仪、及旋光仪的构造；3、掌握物质的基本特性常数的计算方法及测定意义；4、通过实验掌握旋光度、折光率、粘度及密度测定的方法与原理；三、实验原理1、葡萄糖溶液折光率的测定：光线自一种透明介质时，产生折光现象，这种现象是由于光线在各种不同的介质中进行的速度不同造成的。

折光率系指光线在空气中传播速度与其在其它物质中的传播速度之比值。

光在各种介质中的传播速度各不相同，当光线通过两种不同介质的界面时会改变方向。

光改变方向（即折射）是因为它的速度在改变。

当光线从一种介质进入另一种介质时，由于在两介质中光速的不同，在分界面上发生折射现象，而折射角与介质密度、分子结构、温度以及光的波长等有关。

将空气作为标准介质，在相同条件下测定折射角，经过换算后即为该物质的折光率。

2、葡萄糖溶液旋光度的测定：某些有机化合物因具有手性，能使偏振光的振动平面旋转，使偏振光振动平面向左旋转的为左旋性物质，使偏振光振动平面向右旋转的为右旋性物质。

化合物的旋光性可用它的比旋光度或分子旋光度来表示。

物质的旋光度与溶液浓度、溶剂、温度、旋光管长度和所用的波长等都有关系。

因此在测定旋光度时有关因素都应表示出来。

旋光性：化合物使平面偏振光偏振面旋转的性质。

旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质，或称为光学活性物质。

旋光度(α) ：偏振面被旋转的角度。

实验六 折光率的测定【实验目的】1．掌握折光率的概念及测定折光率的意义 2．了解阿贝折光仪的工作原理和使用方法 【实验原理】 折射率光在不同介质中传播的速度不同。

光从一个介质进入到另一个介质时，由于 传播速度改变，也使传播方向发生改变，这种现象称作光的折射。

折射定律：n=v 1v 2=sin αsin βn ：折射率α：入射角β：折射角α> βn > 1界面n=sin β10测定折射率作用：判断有机化合物的纯度和鉴定未知物。

折射率的影响因素：主要由测定时温度和入射光波长影响。

折光率随温度升高而降低n D20n D 20=n D t +4.5 × 10-4×(t-20)D 钠光源 λ＝589.3nm【仪器、药品】阿贝折射仪，丙酮，乙醇，水，擦镜纸，滴管 【阿贝折射仪】【物理常数】(1)将折射仪置于光源充足的桌面上，但应避免阳光直射，记录温度计所示温度。

(2)恒温后，打开直角棱镜的闭合旋钮，分开上下棱镜。

用滴管加入少量丙酮洗上下镜面，然后用擦镜纸沿一个方向轻轻把镜面擦拭干净。

(3)镜面干燥后，滴加2—3滴试样于磨砂镜面上，使磨砂镜面铺滴一薄层液体，然后台上棱镜，锁紧锁钮。

(4)转动反光镜使光线射入棱镜，视场最亮。

然后转动调节旋钮，由1.3000开始向前转动，直到在目镜中找到明暗分界线，若出现彩色光带，再转动消色散旋钮，直到看到一清晰明暗分界线。

(5)继续转动调节旋钮，使分界线对准“×”交叉线中心，并读出折射率“。

(6)仪器用毕后，用沾有少量乙醚或丙酮的擦镜纸擦干净，晾干两镜面，然后合紧镜面。

【注意事项】[1]阿贝折射仪可以和恒温水浴相连，调节所需温度，通常为20℃。

[2]操作时要特别小心，严禁滴管的末端触及磨砂镜面，以免造成刻痕。

[3]试样液体应充满间隙；测定易挥发液体时应尽量缩短测定时间，或者及时补加试样。

[4]大多数有机物液体的折射率在1.3000一1.7000之间，若不在此范围内，就看不到明暗界线，所以不能用阿贝折光仪测定。

折光率测定操作规程折光率是描述物质对光线的折射程度的量度，可以通过实验方法进行测定。

下面是一份折光率测定的操作规程，详细介绍了具体的步骤和要求。

一、实验目的：测定给定液体或固体样品的折光率，确定其光学性质。

二、仪器和材料：1.折光仪2.温度计3.清洁的容器（例如试管、烧杯等）4.水槽5.给定液体或固体样品三、操作步骤：1.准备工作a.将折光仪放置在水平台面上，并调整使其水平。

b.清洁容器，确保其内部干净无杂质。

c.准备样品，以液体为例，将样品倒入容器中。

如果是固体样品，将其放置在容器底部。

2.稳定温度a.将温度计浸入容器中，观察温度的变化。

待温度稳定在一定数值后，记录下该温度。

3.校准折光仪a.将清洁透明的玻璃片放置于折光仪的测定位置，调节折光仪使示数为零。

根据仪器的要求进行校准。

4.测量样品折光率a.将容器放入水槽内，确保液面与容器的顶部平齐。

b.将折光仪放入水槽内，使其与液面接触。

c.观察折光仪示数，记录下该示数。

d.将容器中的液体倒出，在不破坏温度稳定的前提下，用一些不影响样品的方法（如冷却或加热）将温度调整到下一个稳定值。

e.重复步骤4c和4d，直到稳定的温度下测量了若干次折光仪示数。

f.计算平均值，并记录下来。

五、安全注意事项：1.仪器使用前需要确保其正常工作状态，以避免误差。

2.操作涉及液体时，注意防止溅出溅入，避免对身体和皮肤的伤害。

3.操作时需注意温度的稳定，在测量前需等待温度稳定后再进行。

4.小心取样品和操作容器，以免划伤或破损。

5.若涉及有毒或腐蚀性物质，请戴上适当的防护手套和眼镜。

六、实验结果处理：1.根据测量的折光仪示数和已知流体的折光率，可以计算出样品的折光率。

2.对于固体样品，可使用已知折光率的液体与待测样品相混合，通过测量混合溶液的折光率计算出待测样品的折光率。

七、实验报告：1.报告中需要包含实验的目的、仪器和材料的清单、操作步骤、实验结果和讨论分析等内容。

2.报告需要清晰、完整地呈现实验的过程和结果，以便他人能够重现实验并对结果进行评估。

溶液折光率测定折射率是衡量物质对光的折射程度的一个重要物理参量，其反应了光线穿过该物质时速度的改变。

溶液的折射率测定是一种常见的物理化学实验，可以通过测量溶液的折光率来分析该溶液的成分和浓度。

下面将介绍溶液折光率测定的原理和实验步骤。

1. 原理折光率的定义是介质对光线的相对光速。

当一束光线从一个介质中射入到另一个介质中时，光线的路程和光速都会发生改变，折光率就是两种介质中光速比的倒数。

n= c_1/c_2其中，n为折射率，c1为光在空气中的光速，c2为光在介质中的光速。

溶液的折光率与溶质的种类、浓度、溶剂种类、温度有关。

因此，在实际测量过程中，需要控制这些因素，以获得准确的测量结果。

典型的测量方法是使用折射计测量溶液和水的折射率，然后计算溶液的折射率。

2. 实验步骤2.1 准备实验样品首先需要准备用于测量折光率的溶液样品。

一般情况下，可以根据实际需要配制浓度不同的溶液样品，然后进行测量。

在配制溶液样品时，应当使用清洁的容器和工具，并在配制过程中充分搅拌，以使样品中的溶质均匀分布。

同时，还应当记录每个样品的配制浓度和其他必要信息，以便后续的数据分析和处理。

2.2 测量折射率测量折射率的方法有多种，包括使用热区法、比重法、气泡法、和折射计法等。

其中，折射计法是最为常见和简便的测量方法。

折射计法是通过测量光线经过溶液后的折射角度，来计算出溶液的折射率。

具体的实验步骤如下：1. 根据折射计的使用说明，将折射计安装并校准到正确的零点。

2. 将清洁的玻璃棒放入测试样品中，并将样品倒入折射计的采样池中。

3. 记录采样池中水的折射率，并将光线灯源照射到采样池中的液体上。

4. 通过逐步调节镜头直到能够观察到圆形的“石英圈”，并调节细微的电位器直到能够找到最大的颜色偏移。

5. 记录溶液的折射角度，并使用下面的公式计算出溶液的折射率：n = (n1/n2) × sin(θ)其中，n为溶液的折射率，n1为空气的折射率，n2为折射计内部的石英的折射率，θ为折射角度。

实验八折光率和旋光度的测定一．实验目的：1.学习有机化合物折光率的测定。

2. 了解旋光仪、折光仪的构造。

3.掌握旋光仪、折光仪的测定方法。

4. 学习比旋光度的计算。

二．实验重点和难点：1.折光率的测定原理及方法。

旋光度的测定原理及方法。

三．实验装置和药品：主要实验仪器：阿贝折光仪WZX—1光学度盘旋光仪主要化学试剂：5%和15%葡萄糖末知浓度葡萄糖蒸馏水重蒸馏水、无水乙醇、乙酸乙酯、甘油、丙酮【折射率】1.359（20℃）等待测液。

擦镜纸或者脱脂棉。

实验类型：基础性实验学时：4学时四．实验装置图：五．实验原理：1. 折光仪的原理：由于光在不同介质中传播的速度不同。

所以光线从一个介质进入到另一个介质时，由于传播速度改变，也使传播方向发生改变（只要入射光的方向与两个介质间的界面不垂直），这种现象称作光的折射现象。

光线在空气中的速度(V空) 与它在液体中的速度(V液) 之比定义为该液体的折光率(n) 。

n= V空/ V液一个介质的折光率，就是光线从真空进入这个介质时的入射角θ与折射角φ的正弦之比，该比值n即为该介质的绝对折光率。

通常测定的折光率，都是以空气作为比较的标准。

n = V空/ V液= sinθ/ sinφ折光率是有机化合物最重要的物理常数之一，它能精确而方便地测定出来。

作为液体物质纯度的标准，它比沸点更为可靠。

利用折光率，可鉴定末知化合物。

如果一个化合物是纯的，那么就可以根据所测得的折光率排除考虑中的其它化合物，而识别出这个末知物来。

折光率也用于确定液体混合物的组成。

物质的折光率不但与它的结构和光线波长有关，而且也受温度、压力等因素的影响。

所以折光率的表示须注明所用的光线和测定时的温度，常用n D t表示。

D是以钠灯的D线(5893A) 作光源，t是与折光率相对应的温度。

用斯内尔（snell）定律表示为：n＝sinα/sinβ，α是入射光（空气中）与界面垂线之间的夹角，β是折射光（在液体中）与界面垂线之间的夹角。

用阿贝折射仪测液体的折射率折射率是透明材料的一个重要光学常数。

测定透明材料折射率的方法很多，全反射法是其中之一。

全反射法具有测量方便快捷，对环境要求不高，不需要单色光源等特点。

然而，因全反射法属于比较测量，故其测量准确度不高（大约Δn=3×104），被测材料的折射率的大小受到限制（约为1.3～1.7），且对固体材料还需制成试件。

尽管如此，在一些精度要求不高的测量中，全反射法仍被广泛使用。

阿贝折射仪就是根据全反射原理制成的一种专门用于测量透明或半透明液体和固体折射率及色散率的仪器，它还可用来测量液体的折射率。

它是石油化工、光学仪器、食品工业等有关工厂、科研机构及学校的常用仪器。

一、实验目的1．加深对全反射原理的理解，掌握应用方法。

2．通过对水、和酒精折射率的测量，学会使用阿贝折射仪。

二、实验原理由全反射定律可知，当光线从光密媒质进入光疏媒质时，若入射角为某个特定角，其折射角可达90o，此入射角称为全反射临界角。

反之，当光线以90o入射角自光疏媒质进入光密媒质时，其折射角即为全反射临界角。

1. 测量望远镜2. 消色散手柄3. 恒温水出口4. 温度计5. 测量棱镜6. 铰链7. 辅助棱镜8. 加热槽9. 反射镜10. 读数望远镜11. 转轴12. 刻度盘罩13. 锁钮14. 底座提供测定折光率的样品，应以分析样品的标准来要求，被测液体的沸点范围要窄。

其具体操作如下所述。

1.将折光仪与恒温水浴连接，调节所需要的温度，同时检查保温套的温度计是否精确。

一切就绪后，打开直角棱镜，用丝绢或擦镜纸沾少量乙醇、乙醚或丙酮轻轻擦洗上下镜面，不可来回擦，只可单向擦。

待晾干后方可使用。

（由于对测量的要求不高此步省略）2. 阿贝折光仪的量程为1.3000～1.7000，精密度为±0.0001，温度应控制在±0.1℃的范围内。

恒温达到所需要的温度后，将待测样品的液体2～3滴均匀地置于磨砂面棱镜上，滴加样品时应注意切勿使滴管尖端直接接触镜面，以防造成刻痕。

己内酰胺水溶液折光率的检测在聚己内酞胺的生产过程中,需要对聚合物或废水中的己内酞胺单体含量进行定量分析,以便控制工艺参数,稳定中间体质量或降低己内酞胺流失所造成的环境污染,保证生产的顺利进行。

本文介绍的测定己内酸胺含量的方法为折光指数的仪器分析法,其原理是利用己内酞胺水溶液的折光指数在一定条件下随其浓度的变化而不同,通过具体的试验求出其折光指数对浓度的变化规律,并绘制试验曲线。

本试验结论和计算结果证实了在己内酞胺浓度小于20%时,其折光率一浓度的变化规律为一直线,而且线性相关显著,测量过程中随机误差可以忽略不计。

从而提供了一种简便、快速、准确、实用的己内酞胺含量测定方法。

1.实验仪器和分析试剂鼓风干燥箱，天平，全自动折光仪，己内酰胺（工业品）等。

2.折光指数的测定2.1折光仪的校准使用全自动折光仪时，可用二次蒸馏水校正。

20℃时水的折光率为 1.3330；30℃时为1.3320。

温度系数为-0.0001/℃。

2.2样品的配制在天平上分别称取1.0,5.0,10.0,15.0,20.0克己内酰胺置于5个具塞三角瓶中，一次编号为1#、2#、3#、4#、5#、6#；再依次称取99.0、95.0、90.0、85.0、80.0克蒸馏水分别倾入2#、3#、4#、5#、6#号三角瓶内，摇匀值全部溶解，配成重量百分比浓度分别为1.0%、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%的己内酰胺水溶液，将纯蒸馏水标为1#，待测。

3.样品的测定将折光仪放在光线充足的位置，设置折光仪棱镜的温度至20℃，待温度稳定后，滴入数滴样品，立即闭合盖子。

此时样品与棱镜于20℃保持10s以上，按下测量键，即可读出该样品的折光率值，精确至小数点后第四位。

4.数据处理根据表1中测试数据作出散点图，连接散点成图1中的直线。

并得到线性回归方程为：y=0.1638x+ 1.3329，r=0.9997。

5.结论折光指数可以测定己内酰胺水溶液的浓度，且具有简便、快速、准确的特点；通过配制样品的测定，重量百分比浓度为0—20%己内酰胺水溶液的折光指数随其浓度的变化曲线为一直线；本文测定条件下，己内酰胺浓度与折光指数的线性方程为：y=0.1638x+ 1.3329。

一、手提折光仪(手持测糖仪)结构：进光窗、棱镜盖板、折光棱镜、镜筒、换档旋钮、视度圈、视场内刻度。

使用方法：掀起照明棱镜盖板，用柔软的绒布仔细地将折光棱镜清洗干净，并用滤纸和擦镜纸将水拭净。

取糖液数滴，置于折光棱镜面上，合上盖板，使溶液均匀分布在棱镜面。

将仪器进光窗对向光源，调节视度圈，使视场内刻度清析可见，于视场中读取明暗分界线相应之读数，即为溶液含糖浓度（百分含量）。

仪器分为0-50%和50-80%两档。

当被测糖液浓度低于50%时，将换档旋钮向左旋转至不动，使目镜半圆视场中的0-50可见，即可观测读数。

若被测糖液浓度高于50%时，则应将换档旋钮向右旋至不动，使目镜半圆视场中的50-80可见，即可观测读数。

测量时若温度不是20℃，应进行数值修正。

修正的情况分为两种：1、仪器在20℃调零的，而在其它温度下进行测量时，则应进行校正，校正的方法是：温度高于20℃时，加上查“糖量计读数温度修正表”得出的相应校正值，即为糖液的准确浓度数值。

温度低于20℃时，减去查“糖量计读数温度修正表”得出的相应校正值，即为糖液的准确浓度数值。

2、仪器在测定温度下调零的，则不需要校正。

方法是：测试纯蒸馏水的折光率，看视场中的明暗分界线是否对正刻线0%，若偏离，则可用小螺丝刀旋动校正螺钉，使分界线正确指示0%处，然后对糖液进行测定，读取的数值即为正确数值。

注意问题：1.测量前将棱镜盖板、折光棱镜清洗干净并拭干。

2. 滴在折光棱镜面上的液体要均匀分布在棱镜面上，并保持水平状态合上盖板。

3. 使用换档旋钮时应旋到位，以影响读数。

4.要对仪器进行校正才能得到正确结果。

二、阿贝折光计（仪）结构：两个部分观察系统和读数系统。

观察系统：反射镜、进光棱晶（镜）、折射棱晶（镜）、恒温器、棱晶锁紧扳手、色散刻度盘、消色调节旋钮、分界线调节旋钮（方孔零点调节旋钮）、观察镜筒、目镜。

读数系统：棱晶调节旋钮（刻度调节旋钮）、圆盘组（内有刻度板）、小反光镜、读数镜筒、目镜观察系统和读数系统通过支架、主轴相连。

折光法是一种常用的间接测量方法，用于测定车用尿素溶液中的尿素含量。

车用尿素溶液的尿素含量是关键质量指标，直接影响氮氧化物（NOx）的催化效率和尿素溶液的凝固点。

在SCR还原系统中，尿素溶液的浓度是关键因素之一。

折光法是一种快速、准确且简便的尿素含量测定方法。

车用尿素溶液的折光率测定需要在标准温度下进行，一般为20℃。

标准折光率范围为1.3814～1.3843nd。

尿素溶液的密度也是关键指标，需要在1087.0～1093.0kg/m3范围内，即1.0870～1.0930g/cm3。

折光法的测定原理如下：
1. 准备一定浓度的车用尿素溶液样品。

2. 将样品注入折光仪的测量筒中。

3. 调整折光仪至标准温度20℃。

4. 读取折光仪显示的折光率。

5. 对照尿素溶液折光率与尿素含量之间的关系，计算出尿素溶液中的尿素含量。

注意：测定过程中需确保溶液温度稳定，避免因温度变化引起的测量误差。