1、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
2、，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
3、。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
4、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1.341991.34275，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
5、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
6、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
7、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 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)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,
8、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1030,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（t20）= 1.4621 + 0.000385= 1.4621 + 0.0019= 1.4640,注意事项,当温度低于10或高于30时,不能用0.00038的校正系数进行换算,而须通入恒温水,使样品达到规定温度后,再测定折光指数。沾取油样的玻璃棒必须是圆头的,以防刮伤棱镜,影响折射率测定的因素 阿贝折光仪的结构及原理 阿贝折光仪的使用方法 注意事项,Thank you very much!,
