Refractometrik tahlil

REFRACTOMETRIK TAHLIL
Optik tahlil usullariga elektromagnit nurlanishning materiya bilan o'zaro ta'siriga asoslangan fizik-kimyoviy usullar kiradi. Ushbu o'zaro ta'sir turli xil energiya almashinuviga olib keladi, ular eksperimental ravishda nurlanishning yutilishi, elektromagnit nurlanishning tarqalishi va tarqalishi shaklida qayd etiladi. Optik usullar spektral tahlil usullarining katta guruhini o'z ichiga oladi.

Refraktometriya - bu sinish indeksini (koeffitsient) va uning ba'zi funktsiyalarini aniqlashga asoslangan moddalarni tadqiq qilish usuli.

Refraktometriya usulida sinish indeksini (SI) aniqlash uchun asboblar refraktometrlar deyiladi.

Agar yorug'lik nuri bir muhitdan ikkinchisiga o'tadigan bo'lsa, u qisman interfeysdan aks etadi va qisman ikkinchi muhitga o'tadi, ya'ni asl yo'nalishini o'zgartiradi, ya'ni sinadi.

Sinishi indeksi (n) bu nurlanish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati:

  (1)

Agar yorug'lik nuri vakuumdan yoki havodan boshqa muhitga o'tib ketsa, u holda burilish burchagi har doim sinish burchagidan katta bo'ladi. Agar yorug'lik nuri yorug'likni qaytaradigan muhitdan pastroq sinadigan muhitga o'tadigan bo'lsa, u holda tushish burchagi sinish burchagidan kam va formulalar (1) quyidagi shaklni oladi:

 (2)

Optika qonunlariga ko'ra, PP vakuumda va ma'lum muhitda yorug'lik tarqalish tezligiga bog'liq:

  (3)

bu erda v_ср - bo'shliqda yorug'lik tarqalish tezligi;

v_n - ma'lum bir muhitda yorug'lik tarqalish tezligi.
Maksvellning elektromagnit nazariyasi sinishi indeksini (ε) muhitning dielektrik doimiyiga quyidagi tenglama bilan bog'laydi:

ε = n2. (4)

Dielektrik doimiyligi molekulaning qutblanishiga, uning dipol momentlariga bog'liq. Shunday qilib, SI shuningdek, o'rganilayotgan modda molekulasining tarkibiy xususiyatlarini aks ettiradi.

Moddaning sinishi indeksi hodisa nurining to'lqin uzunligiga ham bog'liq. PP ning yorug'lik to'lqin uzunliklariga bog'liqligi moddaning dispersiyasini (D) tavsiflaydi. Dispersiya o'lchovi turli xil to'lqin uzunliklarida o'lchanadigan PP qiymatlari orasidagi farqdir.

Sinishi indeksining qiymatlari nafaqat yorug'likning to'lqin uzunligiga, balki haroratga ham bog'liq, gazlar holatida bosimni ham hisobga olish kerak. Suyuqlik va qattiq moddalar uchun, odatda, havo havoga nisbatan, gazlar uchun esa - vakuumga nisbatan belgilanadi.

Eritmalarning keng konsentratsiyali diapazondagi tahlillari uchun jadvallar yoki empirik formulalar qo'llaniladi, ularning eng muhimi (saxaroza, etanol va boshqalar eritmalari uchun) xalqaro shartnomalar bilan tasdiqlangan va sanoat va qishloq xo'jaligi mahsulotlarini tahlil qilish uchun ixtisoslashtirilgan refraktometrlar o'lchamlari qurilgan.

Hozirgi vaqtda uch komponentli eritmalarni tahlil qilish uchun bir vaqtning o'zida ularning SI va zichligi yoki qovushqoqligini aniqlash yoki dastlabki va oxirgi eritmalarning SI ni o'lchash bilan kimyoviy o'zgarishlarga asoslangan usullar ishlab chiqilgan. Ushbu usullar neft mahsulotlari, farmatsevtika va boshqalarni nazorat qilishda qo'llaniladi. Organik birikmalar, minerallar va dorivor moddalarni aniqlash ma'lumotnomalarda berilgan SI jadvallariga muvofiq amalga oshiriladi.

Refraktometriya usullarining quyidagi guruhlari ajratiladi:

Yorug'lik sinishi burchagini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash usullari;

Yorug'likning to'liq ichki qaytarilishi (IQ) fenomenini ishlatadigan usullar;

Aralashish usullari;

Ikkala vosita interfeysida yorug'likning aks ettirish koeffitsienti (yoki uzatish) koeffitsientining ularning sinishi indekslari nisbatiga bog'liqligini ishlatadigan fotometrik usullar;

· Boshqa usullar (ob'ektivning fokus uzunligini va uning sirtining egriligini o'lchash, materialning PP-ni aniqlash, nurning lateral siljishini o'lchash, o'rganilayotgan materialning tekis-parallel plitasi bilan o'lchash, immersion usuli va boshqalar).

Eng keng tarqalganlari bu refraktometriya usullarining ushbu uchta guruhidir.

1-guruh usullari bilan o'lchash uchun prizma (dispersiya prizma) shakli berilgan va nur aniqlanish burchagi minimal bo'lgan prizmani burish orqali aniqlangan SI aniqlangan (1a-rasm).

Sinishi indeksini o'lchashning yana bir usuli bilan sinov namunasi ma'lum SI bilan maxsus tayyorlangan prizma ichiga joylashtirilgan (1b-rasm). Suyuqlikning sinishi indeksini o'lchash uchun prizmatik namunalar ichi bo'sh va sinov suyuqligi bilan to'ldiriladi. Ushbu usullar bilan HP aniqlanishining aniqligi 10^–5 ni tashkil qiladi, ikkita moddaning SI farqi 10^–7 ga teng.