POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Podobne dokumenty
POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

REFRAKTOMETRIA. 19. Oznaczanie stężenia gliceryny w roztworze wodnym

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Refraktometria. sin β sin β

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Ćwiczenie Nr 8 Współczynnik załamania refraktometr Abbego

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

WYKORZYSTANIE POMIARU REFRAKCJI MOLOWEJ DO BADAŃ FIZYKOCHEMICZNYCH (Refrakcja molowa a budowa związku chemicznego)

20. Oznaczanie stężenia acetonu w czterochloroetanie

Badanie właściwości optycznych roztworów.

WYKORZYSTANIE POMIARU REFRAKCJI MOLOWEJ DO BADAŃ FIZYKOCHEMICZNYCH (Pomiar refrakcji molowej i sprawdzenie jej addytywności)

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

TRANSPORT NIEELEKTROLITÓW PRZEZ BŁONY WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZEPUSZCZALNOŚCI

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

Laboratorium z chemii fizycznej. Zakres zagadnień na kolokwia

ĆWICZENIE 41 POMIARY PRZY UŻYCIU GONIOMETRU KOŁOWEGO. Wprowadzenie teoretyczne

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

WYKAZ NAJWAŻNIEJSZYCH SYMBOLI

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z CHEMII FIZYCZNEJ

Ćwiczenie Nr 6 Skręcenie płaszczyzny polaryzacji

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ SZPILEK I ZA POMOCĄ MIKROSKOPU

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA W PRZEZROCZYSTYM MATERIALE METODĄ KĄTA NAJMNIEJSZEGO ODCHYLENIA

Spektroskopia molekularna. Spektroskopia w podczerwieni

WYZNACZANIE ROZMIARÓW

Sposób wykonania ćwiczenia. Płytka płasko-równoległa. Rys. 1. Wyznaczanie współczynnika załamania materiału płytki : A,B,C,D punkty wbicia szpilek ; s

Wyznaczanie współczynnika załamania światła

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 51: Współczynnik załamania światła dla ciał stałych

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI. Ćwiczenie 5 POMIAR WZGLĘDNEJ LEPKOŚCI CIECZY PRZY UŻYCIU

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG

ośrodka drugiego względem pierwszego. sinα (1) n 2,1 =

Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła

Załamanie światła, Pryzmat

PL B1. Sposób oznaczania stężenia koncentratu syntetycznego w świeżych emulsjach chłodząco-smarujących

Analiza korelacyjna i regresyjna

WYZNACZANIE PRĘDKOŚCI DŹWIĘKU METODĄ QUINCKEGO I KUNDTA

Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Ć W I C Z E N I E N R O-1

Skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła w cieczach (PF13)

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

Laboratorium Podstaw Biofizyki

LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE

WYZNACZANIE OGNISKOWYCH SOCZEWEK

Destylacja z parą wodną

SPRAWDZENIE PRAWA STEFANA - BOLTZMANA

Podstawowe informacje o przedmiocie (niezależne od cyklu)

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

A4.06 Instrukcja wykonania ćwiczenia

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej

Falowa natura światła

I PRACOWNIA FIZYCZNA, UMK TORUŃ

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT

Skręcenie wektora polaryzacji w ośrodku optycznie czynnym

Rozkład normalny, niepewność standardowa typu A

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw 1) Instrukcja wykonawcza

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

Ćwiczenie z fizyki Doświadczalne wyznaczanie ogniskowej soczewki oraz współczynnika załamania światła

Laboratorium Podstaw Fizyki. Ćwiczenie 100a Wyznaczanie gęstości ciał stałych

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU.

BŁĘDY W POMIARACH BEZPOŚREDNICH

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma

Ć W I C Z E N I E N R M-2

Wyznaczenie współczynnika restytucji

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy III gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.

A4.04 Instrukcja wykonania ćwiczenia

K02 Instrukcja wykonania ćwiczenia

BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ. Instrukcja wykonawcza

WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 9: Swobodne spadanie

Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

V. KONSPEKTY UCZELNIA WYŻSZA

Badanie kinetyki inwersji sacharozy

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

Wyznaczanie dyspersji optycznej pryzmatu metodą kąta najmniejszego odchylenia.

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Ćwiczenie Nr 11 Fotometria

KINETYKA INWERSJI SACHAROZY

Wyznaczanie stosunku e/m elektronu

GF Microsystems Sp. z o. o. ul. Górki 12, Poznań

Sprawdzenie narzędzi pomiarowych i wyznaczenie niepewności rozszerzonej typu A w pomiarach pośrednich

Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym

Ćw. 20. Pomiary współczynnika załamania światła z pomiarów kąta załamania oraz kąta granicznego

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

RÓWNOWAGA CIECZ PARA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM

Transkrypt:

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA KATEDRA ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu: Towaroznawstwo Kod przedmiotu: LS03282; LN03282 Ćwiczenie 4 POMIARY REFRAKTOMETRYCZNE Autorzy: dr hab. prof. PB Andrzej Wasiak dr inż. Olga Orynycz Prowadzący ćwiczenie: dr inż. Olga Orynycz

Podstawy teoretyczne Załamanie światła jest obserwowane przy przejściu przez granicę pomiędzy dwoma ośrodkami, w których szybkość rozchodzenia światła różni się. Ilościowo efekt ten charakteryzuje współczynnik załamania światła zdefiniowany jako stosunek szybkości rozchodzenia w obydwu ośrodkach: c 1 n =, c2 gdzie c 1 i c 2 są prędkościami światła w ośrodku I i II, przy czym promień przechodzi z ośrodka I o wyższej szybkości rozchodzenia do ośrodka II, w którym szybkość jest niższa. Rys. 1. Załamanie światła na granicy ośrodków materialnych Współczynnik załamania światła jest również określony jako stosunek sinusów kąta padania i kąta załamania: sinα = sin β n, gdzie: kąt α jest kątem padania (od strony ośrodka o większej szybkości rozchodzenia światła), kąt β jest katem załamania obserwowanym w ośrodku o niższej szybkości rozchodzenia 1. 1 Obydwa kąty mierzone są pomiędzy promieniem światła a normalną do powierzchni rozdziału ośrodków.

Dla danych ośrodków współczynnik załamania światła zależy od długości fali użytego światła i od temperatury. Pomiarów współczynnika załamania światła nie wykonuje się poprzez pomiar kątów padania i załamania, a poprzez pomiar tzw. kąta granicznego β gran. Kąt graniczny jest to kąt, pod którym promień padający strony ośrodka o niższej prędkości rozchodzenia światła (optycznie gęstszego) załamuje się wzdłuż granicy oddzielającej te ośrodki. (powyżej tego kąta następuje całkowite wewnętrzne odbicie o ośrodku optycznie gęstszym). Kąt graniczny związany jest ze współczynnikiem załamania światła następującą zależnością: n 1 sin( β =, Badania współczynnika refrakcji znajdują zastosowanie zarówno w analizie ilościowej (choć zależność n = f(c) rzadko jest linią prostą), jak również do identyfikacji związków chemicznych. Z zestawień tabelarycznych współczynników refrakcji dla rożnych związków widać jednak, że ich zależność od składu substancji nie jest istotna i dlatego ich przydatność do identyfikacji jest raczej niewielka (zwykle stosuje się jako sprawdzian czystości), natomiast przy dokładnych pomiarach wartość współczynnika załamania jest wystarczająca do np. określania stężenia mieszanin związków chemicznych. Inne funkcje współczynnika załamania światła, takie jak dyspersja D = (n2 n1) i refrakcja molowa lub właściwa różnią się znacznie bardziej między sobą przy przejściu np. od substancji do substancji w szeregu homologicznym. Wg. Równania Lorenza refrakcja molowa, R, (wyrażona w cm 3 ) jest dla określonego połączenia chemicznego stała i niezależna od temperatury. gran ) gdzie: M - ciężar cząsteczkowy substancji, ρ - gęstość substancji, n współczynnik załamania światła. R = n n 2 2 1 + 2 M ρ, Wartość refrakcji molowej bardzo wyraźnie zależy od budowy cząsteczki związku chemicznego, a więc od rodzaju atomów i sposobu ich powiązania w cząsteczce. W szczególności obecność w cząsteczce wiązań podwójnych, potrójnych lub układu sprzężonych wiązań podwójnych powoduje znaczne i swoiste dla każdego wymienionych typów wiązań odchylenia od wartości obliczonej na podstawie wzoru sumarycznego. Znając,

zatem wzór sumaryczny połączenia, a nie znając jego wzoru strukturalnego, można za pomocą pomiaru refrakcji molowej uzyskać informację o obecności wiązań wielokrotnych w cząsteczce. Innym zastosowaniem pomiarów refrakcji jest określenie składu mieszaniny. Dla roztworów refrakcja molowa może być obliczona jako suma udziałów refrakcji molowych poszczególnych składników, jeżeli oddziaływań i między nimi są nieznaczne. Dla roztworu dwuskładnikowego słuszne są następujące równania: gdzie: Ostatecznie: m i m są liczbami moli, a x i x 1 są ułamkami molowymi składników roztworu. 2 1 2 Opis aparatury i metoda pomiaru Pomiary współczynnika załamania światła wykonuje się na dostępnym w pracowni refraktometrze Abbego. Rys. 2. Refraktometr Abbego (widok z dwóch stron) Źródło: Opracowanie własne

Rys. 3. Schemat refraktometru Sposób wykonania pomiaru Na oczyszczoną powierzchnie pryzmatu nanieść kilka kropli badanej cieczy i zamknąć pokrywę pryzmatu. Przez obrót pokrętłem doprowadzić do pokrycia się granicy cienia obserwowanej w lunetce z krzyżem nici pajęczych. W drugiej lunetce odczytać na skali wartość współczynnika załamania. Dokonać kilku odczytów i zapisać wyniki w tabelce. Policzyć wartości średnie i odchylenie standardowe. Pomiary należy wykonać na tym samym zestawie cieczy, który był sporządzony do pomiarów gęstości w Ćwiczeniu 1. Z zestawienia gęstości i współczynnika załamania wyliczyć dla każdego stężenia wartość refrakcji molowej. Wykonać wykres zależności refrakcji molowej od stężenia roztworu. (Uwaga! Konieczna jest znajomość masy cząsteczkowej składników mieszaniny).

Sprawozdanie powinno zawierać: 1. Cel i zakres ćwiczenia. 2. Opis stanowiska badawczego. 3. Metodyka badań i przebieg realizacji eksperymentu. 4. Analiza otrzymanych wyników i przyczyny powstawania błędów. 5. Wnioski. Literatura: 1. Gajda F. (2007), Wyznaczanie współczynnika załamania światła refraktometrem Abbego (ćwiczenia laboratoryjne z fizyki), Opole, Oficyna wydawnicza Politechniki Opolskiej. 2. Marcinów T. (1999), Wyznaczanie współczynnika załamania za pomocą refraktometru (ćwiczenia laboratoryjne z fizyki), Wrocław, Oficyna wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. 3. Łapsa K. (2008), Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, Poznań, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. 4. Sielanko J. (1994), Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, Lublin. 5. Bielski A., Ciuryło R. (2001), Podstawy metod opracowania pomiarów wyd. II, Toruń, Wydawnictwo Naukowe UMK.