折射率检验法.ppt

欢迎来到课堂 3 2折射率检验法 主要内容 3 2 1定义与基本知识3 2 2测定折射率的意义3 2 3常用的折光计及使用方法 通过测量物质的折光率来鉴别物质组成 确定物质的纯度 浓度及判断物质的品质的分析方法称为折光法 折光率也叫做折光指数 3 2 1定义 3 2 1 1基本概念 3 2 1 1 反射现象与反射定律一束光线照射在两种介质的分界面上时 要改变它的传播方向 但仍在原介质上传播 这种现象叫光的反射 见下图 光的反射遵守以下定律 3 2 1 2光的折射现象与折射定律光线从一种介质 如空气 射到另一种介质 如水 时 除了一部分光线反射回第一种介质外 另一部分进入第二种介质中并改变它的传播方向 这种现象叫光的折射 见下图 光的折射遵守以下定律 无论入射角怎样改变 入射角正弦与折射角正弦之比 恒等于光在两种介质中的传播速度之比 即 光在真空中的速度和在介质中的速度之比 叫做介质的绝对折射率 简称折射率 折光率 以表示 即显然 3 2 1 3全反射与临界角 全反射 光由光密 即光在其中传播速度较小的 媒质射到光疏 即光在其中传播速度较大的 媒质的界面时 全部被反射回原媒质内的现象 当入射角增大到某一角度 如右图中4的位置时 其折射线4 恰好与OM重合 此时折射线不再进入光疏介质而是沿两介质的接界面OM平行射出 这种现象称为全反射 发生全反射的入射角称为临界角 全反射的条件是 光必须由光密介质射向光疏介质 入射角必须大于临界角 结果OU左面明亮 右面完全黑暗 形成明显的黑白分界 式中 n2 棱镜的折射率 已知 只要测得临界角 就可以求出被测样液的折射率n1 3 2 2测定折射率的意义 折射率是物质的一种物理性质 它是食品生产中常用的工艺控制指标 通过测定液态食品的折射率 可以鉴别食品的组成 确定食品的浓度 判断食品的纯净程度及品质 蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高 通过测定折射率可以确定糖液的浓度及饮料 糖水罐头等食品的糖度 还可以测定以糖为主要成分的果汁 蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量 测定折射率可以鉴别油脂的组成和品质 正常情况下 某些液态食品的折射率有一定的范围 如正常牛乳乳清的折射率在1 34199 1 34275 当这些液态食品因掺杂 浓度改变或品种改变等原因而引起食品的品质发生了变化时 折射率常会发生变化 所以测定折射率可以初步判断某些食品是否正常 必须指出的是 折光法测得的只是可溶性固形物含量 因为固体粒子不能在折光仪上反映出它的折射率 含有不溶性固形物的样品 不能用折光法直接测出总固形物 但对于番茄酱 果酱等个别食品 已通过实验编制了总固形物与可溶性固形物关系表 先用折光法测定可溶性固形物含量 即可查出总固形物的含量 3 2 3常用的折光计 折光仪是利用临界角原理测定物质折射率的仪器 大多数的折光仪是直接读取折射率 不必由临界角间接计算 除了折射率的刻度尺外 通常还有一个直接表示出折射率相当于可溶性固形物百分数的刻度尺 食品工业中最常用的是阿贝折光仪和手提式折光仪 3 2 3 1手提折光计该仪器操作简单 便于携带 常用于生产现场检验 测量温度不是20 时需进行温度校正 3 2 3 2阿贝折光仪的结构及原理 阿贝折光仪1 底座2 棱镜转动轮3 圆盘组 内有刻度板 4 小反光镜5 支架6 读数镜筒7 目镜8 观察镜筒9 分界线调节旋钮10 色散棱镜手轮11 色散刻度尺12棱镜锁紧扳手13棱镜组14 温度计插座15 恒温器接头16 保护罩17 主轴18 反光镜 阿贝折光仪 组件图 影响折射率测定的因素有 1 光波长的影响当白光经过棱镜和样液发生折射后 会产生色散现象 使视野明暗分界线不清 产生测定误差 为了消除色散 在阿贝折光仪观测镜筒的下端安装了色散补偿器 2 温度的影响折光仪上的刻度是在标准温度20 下刻制的 所以最好在20 下测定折射率 否则 应对测定结果进行温度校正 超过20 时 加上校正数 低于20 时 减去校正数 3 2 3 3 阿贝折光仪的使用方法 1 折光仪的校正通常用蒸馏水 标准玻璃块 溴化萘进行校准在25 下折光仪应表示出蒸馏水折射率为1 3325在20 下折光仪应表示出蒸馏水折射率为1 3330或可溶性固形物为0 重点 蒸馏水的折光指数 温度 折光指数温度 折光指数141 3335241 3326161 3333251 3325181 3332261 3324201 3330281 3322221 3328301 3319 2 样液测定 以脱脂棉球蘸取乙醇擦净棱镜表面 挥干乙醇 滴加1 2滴样液于下面棱镜的中央 迅速闭合两块棱镜 调节反光镜 使两镜筒内视野最亮 由目镜观察 转动棱镜旋钮 使视野出现明暗两部分 旋转色散补偿器旋钮 使视野中只有黑白两色 旋转棱镜旋钮 使明暗分界线在十字线交叉点 右边目镜中的图像 目镜视野和读数 左边目镜中的图像 从读数镜筒中读取折射率或质量百分浓度 测定样液温度 打开棱镜 用水 乙醇或乙醚擦净棱镜表面及其他各机件 在测定水溶性样品后 用脱脂棉吸水洗净 若为油类样品 须用乙醇或乙醚 二甲苯等擦拭 计算 适用范围10 30 若测定温度不在20 时 可按下式换算为20 时的折射率 如25 时测得n 1 4621 则 0 00038 t 20 1 4621 0 00038 5 1 4621 0 0019 1 4640 注意事项 当温度低于10 或高于30 时 不能用