1、折折 光光 仪仪 的的 结结 构构 及及 使使 用用教学培训课件测定折光率的意义测定折光率的意义 折射率是物质的一种物理性质。它是食品生产中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。净程度及品质。蔗糖蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高。通过测定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
2、分的果汁、蜂蜜等的糖度，还可以测定以糖为主要成分的果汁、蜂蜜等食品的食品的可溶性固形物的含量可溶性固形物的含量。教学培训课件 各种各种油脂油脂由一定的脂肪酸构成，每种脂肪酸均有由一定的脂肪酸构成，每种脂肪酸均有其特定的折射率。含碳原子数目相同时不饱和脂肪酸其特定的折射率。含碳原子数目相同时不饱和脂肪酸的折射率比饱和脂肪酸的折射率大得多；不饱和脂肪的折射率比饱和脂肪酸的折射率大得多；不饱和脂肪酸分子量越大，折射率也越大；酸度高的油脂折射率酸分子量越大，折射率也越大；酸度高的油脂折射率低。因此测定折射率可以鉴别低。因此测定折射率可以鉴别油脂的组成和品质油脂的组成和品质。正常情况下，某些液态食品的折
3、射率有一定的范正常情况下，某些液态食品的折射率有一定的范围，如正常围，如正常牛乳牛乳乳清的折射率在正乳清的折射率在正1.341991.341991.342751.34275之间，当这些液态食品因掺杂、浓度改变或品种改变之间，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，折射率常常等原因而引起食品的品质发生了变化时，折射率常常会发生变化。所以测定折射率可以初步判断某些食品会发生变化。所以测定折射率可以初步判断某些食品是否正常。如牛乳掺水，其乳清折射率降低，故测定是否正常。如牛乳掺水，其乳清折射率降低，故测定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量，判断牛乳是牛乳乳清的折射
4、率即可了解乳糖的含量，判断牛乳是否掺水。否掺水。教学培训课件 必须指出的是：折光法测得的只是可溶性固必须指出的是：折光法测得的只是可溶性固形物含量，但对于番茄酱，果酱等个别食品，形物含量，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，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即可查出总固形物的含量 。教学培训课件光光 的的 折折 射射 原原 理理v光从一种介质斜射入另一种介光从一种介质斜射入另一种介质时，质时，传播方向传播方向一般会一般会发生变发生变化化，这种现象叫光的折射。
5、，这种现象叫光的折射。v光从空气斜射入水中或其他介光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线与入射光线、质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧；折和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播线垂直射向介质表面时，传播方向不变。方向不变。空气空气水水光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角教学培训课件水水空气空气光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角
6、教学培训课件阿贝折光仪的原理阿贝折光仪的原理 阿贝尔折光仪可直接用来测定液体的折光率，定阿贝尔折光仪可直接用来测定液体的折光率，定量地分析量地分析溶液的组成溶液的组成，鉴定液体的，鉴定液体的纯度纯度。同时，物质的。同时，物质的摩尔折射度、摩尔质量、密度、极性分子的偶极矩等也摩尔折射度、摩尔质量、密度、极性分子的偶极矩等也都可与折光率相关连，因此它也是物质结构研究工作的都可与折光率相关连，因此它也是物质结构研究工作的重要工具重要工具。折光率的测量，所需折光率的测量，所需样品量少样品量少，测量，测量精密度高精密度高（折（折光率可精确到光率可精确到0.00010.0001），重现性好，所以阿贝尔折光
7、仪），重现性好，所以阿贝尔折光仪是教学和科研工作中常见的光学仪器，近年来，由于电是教学和科研工作中常见的光学仪器，近年来，由于电子技术和电子计算机技术的发展，该仪器品种也在不断子技术和电子计算机技术的发展，该仪器品种也在不断更新。更新。教学培训课件 阿贝折光仪的临界折射阿贝折光仪的临界折射 阿贝尔折光仪是根据临界折射现象设计的阿贝尔折光仪是根据临界折射现象设计的教学培训课件教学培训课件 观测系统：光线由反光镜观测系统：光线由反光镜l l反反射，经进光棱镜射，经进光棱镜2 2、折射棱镜、折射棱镜3 3及其间的样液薄层折射后射及其间的样液薄层折射后射出。再经色散补偿器出。再经色散补偿器4 4消除由
8、消除由折射棱镜及被测样品所产生折射棱镜及被测样品所产生的色散，然后由物镜的色散，然后由物镜5 5将明暗将明暗分界线成像于分划板分界线成像于分划板6 6上，经上，经目镜目镜7 7、8 8放大后成像于观测放大后成像于观测者眼中。者眼中。教学培训课件阿贝折光仪阿贝折光仪教学培训课件教学培训课件 1 1反射镜；反射镜；2 2转轴；转轴；3 3遮光板；遮光板；4 4温度计；温度计；5 5进光棱镜座；进光棱镜座；6 6色散调节手轮；色散调节手轮；7 7色散值刻度圈；色散值刻度圈；8 8目镜；目镜；9 9盖板；盖板；1010手轮；手轮；11 11折射棱镜座；折射棱镜座；1212照明刻度盘镜；照明刻度盘镜；1
9、313温度计座；温度计座；1414底座；底座；1515刻度调节手轮；刻度调节手轮；1616小孔；小孔；1717壳体；壳体；1818恒温器接头恒温器接头阿贝折射仪结构图阿贝折射仪结构图教学培训课件影响折射率测定的因素影响折射率测定的因素 （1 1）光波长的影响光波长的影响 物质的折射率因光的波长而异，物质的折射率因光的波长而异，波长较长折射波长较长折射率较小，波长较短折射率较大率较小，波长较短折射率较大。测定时光源通常为。测定时光源通常为白光。当白光经过棱镜和样液发生折射时，因各色白光。当白光经过棱镜和样液发生折射时，因各色光的波长不同，折射程度也不同，折射后分解成为光的波长不同，折射程度也不同
10、，折射后分解成为多种色光，这种现象称为色散。光的色散会使视野多种色光，这种现象称为色散。光的色散会使视野明暗分界线不清，产生测定误差。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。安装了色散补偿器。教学培训课件教学培训课件（2 2）温度的影响温度的影响 溶液的折射率随温度而改变，溶液的折射率随温度而改变，温度升高折射率减小；温度升高折射率减小；温度降低折射率增大温度降低折射率增大折光仪上的刻度是在标准温折光仪上的刻度是在标准温度度2020下刻制的所以最好在下刻制的所以最好在2020下测定折射率。下测定折射率。否则
11、，应对测定结果进行温度校正。超过否则，应对测定结果进行温度校正。超过2020时，时，加上校正数；低于加上校正数；低于20 20 时，减去校正数。时，减去校正数。教学培训课件折光率的应用折光率的应用 折光率折光率(又称折射率又称折射率)是物质的特性常数之一，固体、是物质的特性常数之一，固体、液体和气体化合物都有一定的折光率，尤其对于液体液体和气体化合物都有一定的折光率，尤其对于液体记载更为普遍。折光率的应用有如下几个方面：记载更为普遍。折光率的应用有如下几个方面：(1)(1)测定所合成的巳知化合物的折光率与文献值对照，测定所合成的巳知化合物的折光率与文献值对照，以验证所得产品；以验证所得产品；(
12、2)(2)将折光率作为检验原料、溶剂、中间体及最终产品将折光率作为检验原料、溶剂、中间体及最终产品纯度的依据；纯度的依据；(3)(3)根据反应物和生成物根据反应物和生成物(指液体指液体)的折光率改变情况，的折光率改变情况，推测反应进行的程度；推测反应进行的程度；(4)(4)分馏时，配合沸点作为划分馏分的依据。分馏时，配合沸点作为划分馏分的依据。教学培训课件一、仪器的安装一、仪器的安装 将折光仪置于靠窗的桌子或白炽灯前。但勿使仪器将折光仪置于靠窗的桌子或白炽灯前。但勿使仪器置于直照的日光中，以避免液体试样迅速蒸发。连置于直照的日光中，以避免液体试样迅速蒸发。连接电动恒温水浴，调节到所需测量温度接
13、电动恒温水浴，调节到所需测量温度(通常为通常为2020或或2525，保持水浴温差土，保持水浴温差土0.20)0.20)；二二.仪器校正仪器校正 折光仪的刻度盘上的标尺的零点有时会发生移动，折光仪的刻度盘上的标尺的零点有时会发生移动，须加以校正。校正的方法是用一种已知折光率的玻须加以校正。校正的方法是用一种已知折光率的玻璃，转动手轮使标尺读数等于此折射率，再消除色璃，转动手轮使标尺读数等于此折射率，再消除色散，然后用调节扳手旋动目镜前凹槽中的调整螺丝，散，然后用调节扳手旋动目镜前凹槽中的调整螺丝，使明暗分界线与十字线相交于一点；使明暗分界线与十字线相交于一点；阿贝折射仪的操作程序阿贝折射仪的操作
14、程序四、粗调四、粗调 打开遮光板打开遮光板3 3，合上反射镜，合上反射镜1 1，调节目镜视度，使，调节目镜视度，使“+”+”宇交叉线成像清晰，此时旋转手轮宇交叉线成像清晰，此时旋转手轮1515，并，并在目镜视场中找到明暗分界线的位置；在目镜视场中找到明暗分界线的位置；五、消色散五、消色散 旋转手轮旋转手轮6 6，使分界线不带任何色彩。再微调折光，使分界线不带任何色彩。再微调折光率刻度调节手轮率刻度调节手轮1515，使分界线位于，使分界线位于“+”+”字交叉字交叉线的中心；再适当转动聚光镜线的中心；再适当转动聚光镜1212，此时目镜视场，此时目镜视场下方显示的数值即为被测液体的折光率。记录读下方
15、显示的数值即为被测液体的折光率。记录读数与温度，重复数与温度，重复1 12 2次；次；三、加样三、加样 恒愠后，恒愠后，以脱脂棉以脱脂棉球蘸取酒精擦净棱镜球蘸取酒精擦净棱镜表面，挥干乙醇。滴表面，挥干乙醇。滴加加l l2 2滴样液于滴样液于进光进光棱镜棱镜磨砂磨砂面面上，上，迅速迅速闭合两块棱镜，调节闭合两块棱镜，调节反光镜使镜筒内视反光镜使镜筒内视野最亮。野最亮。由目镜观察，转动由目镜观察，转动棱镜旋钮，使视野出棱镜旋钮，使视野出现明暗两部分。现明暗两部分。旋转色散补偿器旋钮，使旋转色散补偿器旋钮，使视野中只有黑白两色。视野中只有黑白两色。旋转棱镜旋钮使明暗分旋转棱镜旋钮使明暗分界线在十字线
16、交叉点。界线在十字线交叉点。从读数镜筒中读取折射率从读数镜筒中读取折射率或重量百分浓度。或重量百分浓度。教学培训课件右边目镜中的图像右边目镜中的图像 教学培训课件左边目镜中的图像左边目镜中的图像教学培训课件测定样液温度。测定样液温度。打开棱镜，用水、乙醇或乙醚擦净打开棱镜，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，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、若为油类样品，须用乙醇或乙醚、二甲苯等擦拭。二甲苯等擦拭。教学培训课件常见阿贝折光仪常见阿贝折光仪 双物镜阿贝折光仪WAY-WAY-1 12 2S S数字阿
17、贝折射仪数字阿贝折射仪教学培训课件阿贝折光仪测定乙醇的含量阿贝折光仪测定乙醇的含量v1.1.折射率的定义是什么？它与哪些因素有关？折射率的定义是什么？它与哪些因素有关？v答：光由真空进入某种介质时，入射角的正答：光由真空进入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用对折射率，简称折射率，用n n表示。其值大小表示。其值大小与该物质的化学物质、温度以及光的波长都与该物质的化学物质、温度以及光的波长都有关系。有关系。教学培训课件教学培训课件v2.2.阿贝折射仪设计所依据的原理是什么？阿贝折射仪设计所依据的原理是什么？v答：阿贝折射仪是依据临界折射现象设计的。答：阿贝折射仪是依据临界折射现象设计的。v3.3.在阿贝折射仪两棱镜间没有液体或液体已在阿贝折射仪两棱镜间没有液体或液体已挥发，是否能观察到临界折射现象？挥发，是否能观察到临界折射现象？v答：在阿贝折射仪两棱镜间没有液体或液体答：在阿贝折射仪两棱镜间没有液体或液体已挥发，就不能观察到临界折射现象了。已挥发，就不能观察到临界折射现象了。教学培训课件
