折射率檢驗法ppt課件

1、歡迎來到課堂,3.2 折射率檢驗法,主要內(nèi)容,3.2.1 定義與基本知識 3.2.2 測定折射率的意義 3.2.3 常用的折光計及 使用方法,通過測量物質(zhì)的折光率來鑒別物質(zhì)組成，確定物質(zhì)的純度、濃度及判斷物質(zhì)的品質(zhì)的分析方法稱為折光法。 折光率也叫做折光指數(shù),3.2.1 定義,3.2.1.1 基本概念,3.2.1.1.反射現(xiàn)象與反射定律 一束光線照射在兩種介質(zhì)的分界面上時，要改變它的傳播方向，但仍在原介質(zhì)上傳播，這種現(xiàn)象叫光的反射，見下圖。光的反射遵守以下定律：, = ,3.2.1.2 光的折射現(xiàn)象與折射定律 光線從一種介質(zhì) (如空氣) 射到另一種介質(zhì) (如水)時，除了一部分光線反射回第一種介

2、質(zhì)外，另一部分進入第二種介質(zhì)中并改變它的傳播方向，這種現(xiàn)象叫光的折射，見下圖。光的折射遵守以下定律：,無論入射角怎樣改變，入射角正弦與 折射角正弦之比，恒等于光在兩種介質(zhì)中 的傳播速度之比。 即,光在真空中的速度和在介質(zhì)中的速度之比，叫做介質(zhì)的絕對折射率 (簡稱折射率，折光率)，以 表示，即 顯然,3.2.1.3全反射與臨界角,全反射：光由光密（即光在其中傳播速度較小的）媒質(zhì)射到光疏（即光在其中傳播速度較大的）媒質(zhì)的界面時，全部被反射回原媒質(zhì)內(nèi)的現(xiàn)象。當入射角增大到某一角度，如右圖中4的位置時，其折射線4恰好與OM重合，此時折射線不再進入光疏介質(zhì)而是沿兩介質(zhì)的接界面OM平行射出，這種現(xiàn)象稱為全

3、反射。發(fā)生全反射的入射角稱為臨界角。,全反射的條件是：光必須由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)入射角必須大于臨界角 結(jié)果OU左面明亮，右面完全黑暗，形成明顯的黑白分界。,式中:n2-棱鏡的折射率，已知。 只要測得臨界角,就可以求出被測樣液的折射率n1。,3.2.2 測定折射率的意義,折射率是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。它是食品生產(chǎn)中常用的工藝控制指標，通過測定液態(tài)食品的折射率，可以鑒別食品的組成，確定食品的濃度，判斷食品的純凈程度及品質(zhì)。,蔗糖溶液的折射率隨濃度增大而升高。通過測定折射率可以確定糖液的濃度及飲料、糖水罐頭等食品的糖度，還可以測定以糖為主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。,測定折射率可以

4、鑒別油脂的組成和品質(zhì)。 正常情況下，某些液態(tài)食品的折射率有一定的范圍，如正常牛乳乳清的折射率在1.341991.34275，當這些液態(tài)食品因摻雜、濃度改變或品種改變等原因而引起食品的品質(zhì)發(fā)生了變化時，折射率常會發(fā)生變化。所以測定折射率可以初步判斷某些食品是否正常。,必須指出的是：折光法測得的只是可溶性固形物含量，因為固體粒子不能在折光儀上反映出它的折射率。含有不溶性固形物的樣品，不能用折光法直接測出總固形物。但對于番茄醬，果醬等個別食品，已通過實驗編制了總固形物與可溶性固形物關(guān)系表先用折光法測定可溶性固形物含量即可查出總固形物的含量。,3.2.3 常用的折光計,折光儀是利用臨界角原理測定物質(zhì)折

5、射率的儀器，大多數(shù)的折光儀是直接讀取折射率，不必由臨界角間接計算。除了折射率的刻度尺外，通常還有一個直接表示出折射率相當于可溶性固形物百分數(shù)的刻度尺。 食品工業(yè)中最常用的是阿貝折光儀和手提式折光儀。,3.2.3.1手提折光計 該儀器操作簡單，便于攜帶，常用于生產(chǎn)現(xiàn)場檢驗。測量溫度不是20時需進行溫度校正。,3.2.3.2 阿貝折光儀的結(jié)構(gòu)及原理,阿貝折光儀 1.底座 2.棱鏡轉(zhuǎn)動輪 3.圓盤組（內(nèi)有刻度板） 4.小反光鏡5.支架6.讀數(shù)鏡筒 7.目鏡 8.觀察鏡筒 9.分界線調(diào)節(jié)旋鈕10.色散棱鏡手輪 11. 色散刻度尺12棱鏡鎖緊扳手 13棱鏡組 14.溫度計插座 15.恒溫器接頭 16.保

6、護罩 17.主軸 18.反光鏡,阿貝折光儀,組件圖,影響折射率測定的因素有,(1)光波長的影響 當白光經(jīng)過棱鏡和樣液發(fā)生折射后，會產(chǎn)生色散現(xiàn)象，使視野明暗分界線不清，產(chǎn)生測定誤差。為了消除色散，在阿貝折光儀觀測鏡筒的下端安裝了色散補償器。,(2)溫度的影響 折光儀上的刻度是在標準溫度20下刻制的，所以最好在20下測定折射率。否則，應(yīng)對測定結(jié)果進行溫度校正 。超過20時，加上校正數(shù)；低于20時，減去校正數(shù)。,3.2.3.3.阿貝折光儀的使用方法,(1)折光儀的校正 通常用蒸餾水標準玻璃塊 溴化萘進行校準 在25下折光儀應(yīng)表示出蒸餾水折射率為1.3325 在20下折光儀應(yīng)表示出蒸餾水折射率為1.3

7、330或可溶性固形物為0。,重點,蒸餾水的折光指數(shù),溫度（） 折光指數(shù) 溫度（） 折光指數(shù) 14 1.3335 24 1.3326 16 1.3333 25 1.3325 18 1.3332 26 1.3324 20 1.3330 28 1.3322 22 1.3328 30 1.3319,(2)樣液測定 以脫脂棉球蘸取乙醇擦凈棱鏡表面，揮干乙醇。滴加1-2滴樣液于下面棱鏡的中央。迅速閉合兩塊棱鏡，調(diào)節(jié)反光鏡，使兩鏡筒內(nèi)視野最亮。 由目鏡觀察，轉(zhuǎn)動棱鏡旋鈕，使視野出現(xiàn)明暗兩部分。 旋轉(zhuǎn)色散補償器旋鈕，使視野中只有黑白兩色。 旋轉(zhuǎn)棱鏡旋鈕，使明暗分界線在十字線交叉點,右邊目鏡中的圖像,目鏡視野和讀數(shù),左邊目鏡中的圖像,從讀數(shù)鏡筒中讀 取折射率或質(zhì)量百分濃度。 測定樣液溫度。 打開棱鏡，用水、乙醇或乙醚擦凈棱鏡表面及其他各機件。在測定水溶性樣品后，用脫脂棉吸水洗凈，若為油類樣品，須用乙醇或乙醚、二甲苯等擦拭。,計算: 適用范圍1030,若測定溫度不在20時 ,可按下式換算為20時的折射率 ，如25 時測得n=1.4621,則： = + 0.00038（t20） = 1.4621 + 0.000385 = 1.4621 + 0.0019 = 1.4640,注意事項,當溫度低于10或高于30時,不能用0.0