折射率检验法

关于折射率检验法欢迎来到课堂第2页,共38页，2024年2月25日，星期天3.2折射率检验法第3页,共38页，2024年2月25日，星期天主要内容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第4页,共38页，2024年2月25日，星期天

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定义第5页,共38页，2024年2月25日，星期天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：

第6页,共38页，2024年2月25日，星期天∠α=∠βM´OAMLBαβ第7页,共38页，2024年2月25日，星期天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：第8页,共38页，2024年2月25日，星期天

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。即光疏介质光密介质交界面图3-2光线的折射βα第9页,共38页，2024年2月25日，星期天

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

显然第10页,共38页，2024年2月25日，星期天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。第11页,共38页，2024年2月25日，星期天全反射的条件是：①光必须由光密介质射向光疏介质．②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。

第12页,共38页，2024年2月25日，星期天式中: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。第13页,共38页，2024年2月25日，星期天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。

第14页,共38页，2024年2月25日，星期天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。第15页,共38页，2024年2月25日，星期天

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。第16页,共38页，2024年2月25日，星期天必须指出的是：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。第17页,共38页，2024年2月25日，星期天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。第18页,共38页，2024年2月25日，星期天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。

第19页,共38页，2024年2月25日，星期天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.反光镜第20页,共38页，2024年2月25日，星期天阿贝折光仪第21页,共38页，2024年2月25日，星期天组件图第22页,共38页，2024年2月25日，星期天8．目镜9．盖板10．手轮；11．折射棱镜座12．照明刻度盘聚光镜13．温度计座7．色散值刻度圈6．色散调节手轮5．进光棱镜座4．温度计3．遮光板2．转轴1．反射镜第23页,共38页，2024年2月25日，星期天17．壳体18．恒温器接头16．小孔15．刻度调节手轮14．底座第24页,共38页，2024年2月25日，星期天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。第25页,共38页，2024年2月25日，星期天(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。第26页,共38页，2024年2月25日，星期天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。重点第27页,共38页，2024年2月25日，星期天蒸馏水的折光指数温度（℃）折光指数温度（℃）折光指数141.3335241.3326161.3333251.3325

181.3332261.3324201.3330281.3322221.3328301.3319第28页,共38页，2024年2月25日，星期天(2)样液测定①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。②由目镜观察，转动棱镜旋钮，使视野出现明暗两部分。③旋转色散补偿器旋钮，使视野中只有黑白两色。④旋转棱镜旋钮，使明暗分界线在十字线交叉点第29页,共38页，2024年2月25日，星期天右边目镜中的图像

第30页,共38页，2024年2月25日，星期天目镜视野和读数101.33401.33301.33201.331005第31页,共38页，2024年2月25日，星期天左边目镜中的图像

第32页,共38页，2024年2月25日，星期天⑤从读数镜筒中读取折射率或质量百分浓度。⑥测定样液温度。⑦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。第33页,共38页，2024年2月25日，星期天计算: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第34页,共38页，2024年2月25日，星期天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