Рефрактометр Аббе, основанный на использовании явления полного внутреннего отражения, используют для определения n жидкостей

Решение

Решение

Применим закон Ома

.

Cледовательно, используя единицы SI, получим

æ = См·м^–1,

λ= = См·м²·моль^–1=102 См·см²·моль^–1

Ответ: æ _KCl = 10,2 Cм·м^–1, λ _KCl=102 Cм·м^–1

3) Рассчитать рН раствора гидразина, если при 25⁰ С ЭДС элемента

Рt│X, ГХ (N₂H₄·Н₂О)││KCl_нас│Hg₂Cl₂│Hg│Pt

Е=4 мВ.

Слева – хингидронный электрод, справа – насыщенный каломельный

Е=φ_пр-φ_лев=φ_кал-φ_хг=φ_кал-(φ⁰_хг-0,059 рН).

По таблице находим

φ_кал=0,242 В, φ⁰_хг=0,699 В, откуда

рН= .

Ответ: рН=7,8.

Литература

1. Основы аналитической химии. Практическое руководство (под ред. Ю.А. Золотова). М.: Высшая школа, 2006, 460 с.

2. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии. М.: Колос, 2005, 237с.

3. Коренман Я.И., Суханов П.Т. Задачник по аналитической химии. Воронеж: ВГТА, 2004, 339 с.

4. Цитович И.Е. Курс аналитической химии. - М.: Высшая школа, 1994, 495 с.

5. Васильев В.П. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. - М.: высшая школа, 1989, Т. 2, 384 с.

6. Логинов Н.Я., Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Аналитическая химия. - М.: Просвещение, 1979,479 с.

7. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы. -М.: Химия, 1973, 536 с.

8. Крешков А.П. Основы аналитической химии. - М.: Химия, 1970, 471 с.

9. Бончев П.Р. Введение в аналитическую химию. - Л.: Химия, 1978,496 с.

10. Ляликов Ю.С., Булатов М.И. и др. Сборник задач по физико-химическим методам анализа. - М.: Химия, 1972, 220 с.

Глава 6. Спектральные методы

Рефрактометрия

Преломление света – изменение направления распространения оптического излучения (света) при его прохождении через границу раздела двух сред.

a a

1 среда, n₁

b

2 среда, n₂

На протяженной плоской границе раздела однородных изотропных прозрачных (не поглощающих) сред с показателями преломления n₁ и n₂ преломление определяется двумя закономерностями: 1. Преломленный луч лежит в плоскости, проходящей через падающий луч и нормаль к поверхности раздела. 2. Углы падения a и преломления b связаны законом Снелля (голландец, 1620): n₁ sina = n₂ sinb.

Позднее Р. Декарт (француз, 1627) установил, что

sina/sinb = const

и не зависит от a.

Преломление сопровождается и отражением, при этом энергия падающего луча распределяется между преломленным и отраженным пучками:

Е_пад = Е_пр+Е_отр.

Их интенсивности зависят от a, n₁, n₂, поляризации в падающем пучке. При нормальном падении:

.

Например, при прохождении света из воздуха (n₁ = 1) в стекло (n₂ = 1,5) отношение составляет 96%.

Если угол падения a равен или больше некоторого значения:

a ³ arcsin (n₂/n₁)

(при условии n₂<n₁), то луч не входит в среду 2, “преломления не происходит (Е_пр=0)” – явление полного внутреннего отражения (Е_пр=Е_отр).

При любых a, кроме a=0, преломление сопровождается изменением состояния поляризации света, максимальным при угле Брюстера:

a = arctg(n₂/n₁),

что используется для получения линейно поляризованного света.

В общем случае n среды зависит от длины волны l света (дисперсия света), поэтому при преломлении немонохроматического света составляющие его лучи с различными l идут по разным направлениям.

Показатель преломления – относительная величина, которая определяется отношением скоростей распространения света в средах 1 и 2:

n₂₁=c₁/c₂ или n₂₁= sina/sinb.

Если первая среда – вакуум, то показатель преломления называют абсолютным

n=с₀/c

Тогда относительный показатель равен отношению абсолютных n₂₁= n₂/n₁. В справочнике приводятся величины n относительно воздуха, практически мало отличающиеся от абсалютных.

С диэлектрической и магнитной проницаемостью показатель преломления связан выражением:

.

Абсолютный показатель преломления среды определяется поляризуемостью составляющих ее частиц, структурой и ее агрегатным состоянием.

А' II С'

А

В'

С I В

Рис.9. Расположение призм в рефрактометре

Несколько капель исследуемой жидкости помещают между двумя гипотенузными гранями призм I и II. Призма I с отполированной гранью АВ является измерительной, а призма II с матовой гранью А'В' – осветительной. От источника света лучи падают на грань В'С', преломляются и падают на матовую поверхность А'В', вследствие рассеяния света матовой поверхностью в исследуемую жидкость входят лучи различных направлений. Далее лучи, пройдя жидкость, падают на поверхность АВ призмы I (рис.9). Так как n_ж<n_с, то лучи всех направлений, преломившись на границе жидкость – стекло войдут в призму I. Максимальное значение угла преломления b соответствует углу падения a=90^о. По закону преломления Снелля n_c·sinb=n_ж·sina. Так как зазор между призмами I и II очень мал, то можно считать, что лучи с наибольшим углом падения является скользящими, то есть a=90%, тогда n_ж=n_с·sinb.

В поле зрения трубы справа по ходу луча окажется темнота, слева – свет. Положение границы света и тени определяется соотношением показателей преломления жидкости и стекла. Наблюдая в зрительную трубу, вращением маховика совмещают неокрашенную границу света и тени с перекрестием и по шкале прибора (слева) делают отсчет величины n_ж.

Дата добавления: 2017-01-14