O`zbkiston rеspublikasi oliy va o`rta maxsus

Laboratoriya ishi №10.1

Suyuqlikning solishtirma (molyar) refraktsiyasini o’lchash

Solishtirma (molyar) refraktsiyani aniqlash uchun tekshirilayotgan moddalarning zichligini va sindirish ko’rsatkichini topish

3- rasm. Piknometr. 4-rasm Nurning shisha (A) – suyuqlik (V)

chegara sirtida sinishi.
S
5-расм. Аббе рефрактометрининг (а) ва компенсаторнинг (б) схемалари.

1-кўриш найи; 2 – компенсатор; 3 – суюқлик; 4 – қораланган қобуғ; 5 – ёруғлик сояси.

Дисперсия йўқлигида (I) ва борлигида (II) призмаларнинг холати.
uyuqlikning zichligini turli xildagi piknometr-lar yordamida aniqlanadi (3- rasm). Buning uchun oldindan tortilgan quruq piknometr distillangan suv bilan to’ldiriladi va termostaga joylashtiril-di. Termostatda ushlab turgandan keyin (5 min) piknometrdagi suv sathi belgisigacha keltiriladi, bunda piknometrni termo-statdan chikarilmaydi. Agar suvning sathi belgisidan yuqoriroq bo’lib qolsa, uning ortiqcha miqdorini filtr qo/oz bilan artiladi va 5-10 min o’tgandan so’ng analitik tarozida tortiladi. Xuddi shu amallarni tekshirilayogan suyuqlik bilan ham bajariladi.

Suyuqlikning zichligini (g/sm³) quyidagi tenglamadan topiladi:

(9)

Bu erda g_o g₁ va g₂ – bo’sh piknometrning, piknometr bilan suvning va tekshirilayotgan suyuqlikning massalari, g; termostat haroratidagi suvning zichligi, g/sm³.

Zichlik 3 marta aniqlanadi yoki bir vaqtning o’zida bir necha piknometrlarda o’lchashlar olib boriladi va verguldan keyingi uchunchi belgigacha aniqliqda o’rtacha arifmetik qiymat olinadi.

Turli refraktometrlar yordamida suyuqlik bilan shisha orasidagi chegaraviy burchakni o’lchash orqali sindirish ko’rsatichi aniqlanadi.

Ma’lumki, yorug`lik tezligi muhitning zichligiga bog`liq. Muhit qanchalik zich bo’lsa, unda yorug`likning tarqalish tezligi shunchalik kichik bo’ladi. Turli zichlikdagi muhitlarning chegara sirtiga nur tushganda yorug`likning tezligi o’zgaradi. Ikkita A va B muhitlarning chegara sirtiga nur tushayotgan bo’lsin (4 - rasm), bunda A muhit (masalan, shisha) B muhitdan (suyuqlik) optik jihatidan zichroq. Unda:

Bu erda - tushish burchagi; - sinish burchagi; va B muhitlardagi yorug`lik tezligi; va V muhitlarning havoga nisbatan sindirish ko’rsatkichlari.

bo’lgan uchun, burchak etarli darajada kattalashtirilganida, burchak 90^{0 ga} teng etarli darajada kattalashtirilganida, burchak 90⁰ ga teng bo’lib qolishi mumkin va u holda yoru/lik nuri muhitlarning chegara sirti bo’yicha sirpana boshlaydi. burchakni yanada kattalashtirilganda nur V muhitdan qaytadi. Bu hodisa to’liq ichki qaytish deyiladi, u sodir bo’ladigan tushish burchagi esa, chegaraviy tushish burchagi deb ataladi. Agar burchak va bo’lsa, suyuqlikning sindirish ko’rsatikichi:

Sindirish ko’rsatkichlarni aniqlash uchun ko’pincha Abbe yoki Pulfrix refraktometrlari ishlatiladi. Abbe refraktometrining tuzilishi 5, a –rasmda sxematik ravishda ko’rsatilgan. Refraktometrning asosiy qismlari AVS va DEF to’g’ri burchakli ikkita prizmalardan va chegaraviy tushish burchagini aniqlaydigan (1) ko’rish naydan iboratdir. Ko’rish nayiga (2)kompensator joylashtirilgan bo’lib, u spektr hosil bo’lishining oldini oladi. Prizmalar shunday tuzilganki, ularning orasida ochiq joy bo’lib, unga (3)tekshirilayotgan suyuqlik solinadi.

Refraktometrdagi nurlarning yo’lini nur misolida kuzatish mumkin. nur O ko’zgudan qaytib, AVS prizmadan, tekshirilayotgan suyuqlikning yupqa qavatidan – DEF prizmadan o’tadi va ko’rish nayiga boradi. Prizmalar orasidagi suyuqlik qavati yupqa parallel, ikkala prizmaning sindirish ko’rsatkichi esa bir xil bo’lgani uchun, nurning AVS prizmaning sirtiga tushish burchagi ( ) nurning VEF prizmadan chiqish burchagiga ( ) tengdir. Boshqacha aytganda, nur prizmalardan va tekshirilayotgan moddadan o’tib, o’zining yo’nalishini o’zgartirmaydi.

tushish burchagi kichrayishi bilan tekshirilayotgan moddaning sirtiga tushayotgan ’ burchagi ortadi. Agar ’ burchak chegaraviy tushish burchagi teng bo’lib qolsa, unda nur ko’rish nayiga borib tushmaydi.

nurning suyuqlikning yupqa parallel qavatiga tushish burchagi chegaraviy qiymatga juda yaqin deylik. U holda AVS prizmaning qirrasiga nurning tushish burchagiga nisbatan kichik burchak ostida tushayotgan nurlar to’liq ichki qaytadi va ko’rish nayiga tushmaydi. Bundan tashqari «yaxshi burchaklarda» tushuvchi nurlar ham, agar ular nurda chapda bo’lsa, ko’rish nayiga tushmaydi, chunki prizma qoralangan metall (4) qobiqga ega bo’lib, uning sirtini chegaralaydi. Shu sabablarga ko’ra yuqoridagi prizma sirtining chap qismi yoritilmaydi va ko’rish nayida biz (5) yorug’lik soyasining chegarasini ko’ramiz. Prizma ko’rish nayiga nisbatan aylanganda yoru/lik soyasining chegarasi siljiydi. Agar u ko’rish nayi okulyarining krest shaklidagi chiziqlari bilan birlashsa, prizmalar bilan bog`langan ko’rsatkich shisha –suyuqlik chegarasidagi chegaraviy burchakni yoki bevosita tekshirilayotgan suyuqlikning sindirish ko’rsatkichini ko’rsatadi.

Sindirish ko’rsatkichini o’lchash uchun elektr lampochkasidan yoki kunduzgi yorug`likdan foydalaniladi. Bu holda yorug`lik dispersiyasi sodir bo’ladi va yorug`lik soyasining chegarasida rangli spektral yo’g`on chiziqlar kuzatiladi, bular esa aniq o’lchashga xalaqit beradi. Bu hodisani yo’qotish uchun nayning pastki qismida ikkita prizmadan iborat kompensator o’rnatiladi (5, b- rasm) Prizmalarning biri (chapdagisi) siljimaydi, ikkinchisi siljimaydigan prizmadan chiqayotgan nur yo’nalishining atrofida aylana oladi. Aylanayotganda dispersiya noldan (5 (I) b- rasm) har bir prizmalarning ikkilamchi dispersiyasigacha (5 (II) b- rasm ) o’zgaradi. Demak, prizmalarning qandaydir holatida ko’rish nayida yorug`lik soyasining keskin chegarasi paydo bo’ladi, bunda Abbe refraktometri shunday sozlanganki, tekshirilayotgan suyuqlikning natriy sariq chizig`i uchun sindirish ko’rsatkichini beradi.

O’lchashlarda shakarning suvli eritmalarining kontsetratsiyalarini aniqlashga mo’ljallangan refraktometr (saxarimetr) dan foydalanish mumkin. Bu refraktometr o’lchash prizmalarining siljimasligi bilan, yorug`lik soyasining chegarasi esa, ko’zgu yordamida sindirish ko’rsatkichining shkalasiga o’tkazilib yuborilishi va unda harakatlanish bilan farqlanadi. O’lchashda ko’rsatkich (krest yoki but) bilan yorug`lik soyasining chegarasini birlashtiriladi va sindirish ko’rsatkichi hisoblab olinadi. Refraktometr shkalasidagi sindirish ko’rsatkichlarining yonida shakarning massa foizlari ko’rsatilgan bo’ladi.

Pulfrix refraktometrida tekshirilayotgan suyuqlik refraktometr prizmasiga yopishtirilgan kyuvetaga joylashtiriladi. Abbe refraktometrida suyuqlikning bir necha tomchisi ikkita prizma orali/iga kiritiladi. Buning uchun yuqoridagi prizmani ko’tarib, bir necha marta ikkala prizmaning sirtirini tekshirilayotgan suyuqlikka shimdirilgan paxta va nihoyat quruq paxta yordamida ehtiyotlik bilan artiladi. So’ngra yuqoridagi prizma tushiriladi va prizmalar orasidagi yonlama teshik orqali pipetka yordamida tekshirilayotgan suyuqlikdan bir necha tomchi kiritiladi. Keyin prizmani aylantirib yoru/lik soyasining chegarasini okulyarning krest shaklidagi iplariga keltiriladi va kompensator yordamida chegaraviy rangli yo’/on chiziqlar yo’qotiladi. Sindirish ko’rsatkichini verguldan keyingi to’rtinchi xonagacha aniqlikda olinadi. Uch marta o’lchashlar o’tkazib, ularning o’rtachasini olish zarur. Topilgan sindirish ko’rsatkichlari va zichlik bo’yicha suyuq moddaning solishtirma (molyar) refraktsiyasi hisoblanadi [(n²-1)/(n²+2) qiymatlarni ilovalardan qarang].