屈折率の測定方法
媒質Aから媒質Bに光が入射したとき、媒質Aが媒質Bに対して疎水性物質であれば、つまりnA< nP=1/sin is also a constant, and its relationship with the refractive index is: Indicates. Obviously, under a certain wavelength and certain conditions, it can be seen that the refractive index can be obtained by measuring the critical angle, which is the basic optical principle of the commonly used Abbe refractometer.
アッベ屈折計はその値を測定するために、媒質Aから媒質Bに単色光を0-90度のすべての角度から入射させる「半明半暗」法を採用しています。今度は、媒体 B の臨界角全体が です。光はすべての領域を通過するため、明るいです。 一方、臨界角の外側の領域はすべて光を通さないので暗く、明るい領域と暗い領域の境界は非常に明確です。 中B以上の接眼レンズで観察すると、境界が非常にはっきりした半暗い像が見えます。
媒質が異なり、臨界角も異なり、接眼レンズの明部と暗部の境界位置も異なります。 接眼レンズに「十字線」が刻まれている場合は、明部と暗部の境界が常に「十字線」の交点に一致するように、媒体Bと接眼レンズの相対位置を測定して変更してください。その相対位置（角度）と変換後に屈折率を取得できます。 アッベ屈折計の目盛に刻まれている数値は換算屈折率ですので、そのまま読み取ることができます。 同時に、アッベ屈折計は分散除去装置を備えているため、太陽光を直接利用することができ、測定値はナトリウム光で測定した値と同じになります。 これらがアッベ屈折計の利点です。
アッベ屈折計の使用方法：まず屈折計を恒温タンクに接続し、一定温度になった後、直角プリズムを分離し、シルクまたはレンズのクリーニングに少量のエタノールまたはアセトンで上下のミラー表面を軽く拭きます。紙。 エタノールまたはアセトンが蒸発したら、下の鏡に蒸留水を一滴加え、プリズムを閉じ、鏡の中の視野が明るくなるように鏡を調整します。
境界線または色の付いた光の帯が鏡に現れるまでプリズムを回転させます。 色付きの光の帯が現れた場合は、分散を調整して明暗の境界を明確にし、境界線が十字の交点を通過するように直角プリズムを回転させます。 読み取り値と温度を記録し、純水の平均屈折率を測定することを 2 回繰り返し、純水の標準値 (=1.33299) と比較すると、屈折計の校正プラントが得られます。試験対象の液体サンプルの屈折率も同様の方法で測定できます。 一般に補正値は小さく、値が大きすぎる場合は装置全体の再校正が必要になります。 屈折率計を使用する際には次の点に注意してください。
(1) アッベの測定範囲は 1.3000 ～ 1.7000、精度は ±0.0001。 測定の際は、断熱ジャケットの温度が正しいかどうかに注意してください。 ±0.0001まで測定したい場合は、温度を±0.1度の範囲で管理する必要があります。
(2) 使用中または保管中は日光にさらさないようにし、使用しないときは黒い布で覆ってください。
(3) 屈折計のプリズムは鏡面に傷が付かないように保護する必要があります。 液体を追加するときは、スポイトの先端がプリズムに触れないようにしてください。
(4) サンプルを滴下する前に、鏡面を洗浄する必要があります。 使用後は、鏡の表面もアセトンまたは 95% エタノールで洗浄し、乾燥後にプリズムを閉じてください。
(5) プリズムガラス、絶縁金属およびそれらの間の接着剤を腐食または溶解する液体の使用は避けてください。
最後に、アッベ屈折計は高温では使用できないことを指摘しておく必要があります。 揮発性サンプルや吸水性サンプルの測定は困難です。 さらに、サンプルの純度に対する要求も高くなります。 一般に、温度が 1 度上昇すると、液体有機化合物の屈折率は 3.5×10-4 - 5.5×10-4 減少します。 一部の液体、特に屈折率を取得する温度が沸点に近い場合、最大 7×10-4 の温度係数を持ちます。 実際の作業では、ある温度で測定された屈折率が別の温度での屈折率に変換されることがよくあります。 温度変化定数としては、計算の便宜上、4.5×10-4が一般的に使用されます。 この概算計算で得られた値は若干の誤差が生じる場合がありますが、参考値です。 言い換えれば、温度の上昇とともに屈折率は減少し、摂氏 1 度変化するごとに屈折率は約 0.00045 ずつ変化します。 次の式で 20 度に補正された屈折率を計算できます: nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 度 )
ここで、nD(t) は、温度 t で実験的に測定された屈折率です。 これは、実験温度が 20 度より高い場合、nD(20) が nD(t) より大きくなることを示しています。 一方、実験温度が 20 度より低い場合、nD(20) は nD(t) より小さくなります。
例: nD(t) =1.3667、t=25.2 度の場合、nD(20) を計算します。
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 度)
nD(20)=1.3667 プラス 0.00045(25.2 度 -20 度)
{{0}.3667 プラス 0.00045 × 5.2
=1.36904 光の波長の影響
物質の屈折率は光の波長に応じて変化し、波長が長くなるにつれて屈折率が小さくなり、波長が短くなるにつれて屈折率が大きくなります。 測定に使用される光源は通常白色光です。 白色光がプリズムとサンプル液体によって屈折されると、各色の光の波長が異なるため、屈折の度合いも異なります。 屈折後、さまざまな色の光に分解されます。 この現象を分散といいます。 光の散乱により視界の明暗の境界線が曖昧になり、測定誤差が生じます。 アッベ屈折計では、分散を除去するために観察管の下端に分散補償器が取り付けられています。
温度の影響
溶液の屈折率は温度とともに変化し、温度が上昇すると屈折率は減少し、温度が低下すると屈折率は増加します。 屈折計の目盛は標準温度20度で刻まれています。 したがって、屈折率は 20 度で測定するのが最適です。 それ以外の場合は、測定結果に対して温度補正を行う必要があります。 20度を超える場合は補正数を加算します。 20度未満の場合は補正数を減算
