折光儀是一種能測定透明、半透明液體或固體折光率和平均色散的儀器(其中以測定透明液體為主。折光率是物質的重要物理常數之一,測定物質的折光率可以定量地求出
該物質的濃度或純度。同時,折光率也是物質結構研究工作的重要工具。
下面介紹實驗室常用的阿貝(Abbe)折光儀的工作原理和使用方法。該儀器除能測液固體物質的折光率外，還可以直接測定蔗糖溶液的濃度。
一、結構原理
當一速單色光從介質A進入介質B（兩種介質的密度不同）時，光線在通過界面時改變了方向，這一現象稱為光的折射，如圖II-20所示。在溫度、壓力和光的波長一定的條件下，根據折射定律有
二、使用方法
1.儀器的校正
折光儀的標尺零點有時會發生移動,因而在使用阿貝折光儀之前需對其零點進行校校正時可用已知折光率的標準液體(如蒸餾水)或已知折光率的標準玻璃塊.
用純水作標準液體時,先按下列介紹的儀器操作步環測其折光率,將測量所得平均值與標準值比較,其差值即為校正值。純水的ni)°=1.3325,在15~30℃之問的溫度系數為一0.0001。在精密的測定工作中,須在所測范國內用幾種不同折光率的標準液體進行校正,并畫成校正曲線,以11i測定時對照校核。附錄7列出了幾種常用標準液體折光率的有關數據。
用標準玻璃塊校正掀開測量棱鏡前在標準玻璃塊的拋光面上加一一滴漠代萘,保護罩,調節刻度盤的讀數等于玻璃塊上貼在測量棱鏡的拋光。注明的折光率,望遠鏡內明暗分界線是;雪、在十字線中問,若有偏差則用附件“方孔調節扳手”轉動測量望遠鏡上的示值調節螺釘.使明暗分界線正好在十字線的交又點上。
2.儀器的使用方法
(1)將折光儀置于光亮處,但避免陽光直接曝曬.用超級恒溫槽將恒溫水通入棱鏡夾套內,其溫度以折光儀上溫度計讀數為準。
(2)扭開測量棱鏡和輔助棱鏡的閉合旋鈕,并轉動鏡筒,使輔助棱鏡斜面向上,若測量棱鏡和輔助棱鏡表面不清潔,可滴幾滴丙西同清洗鏡面(注意滴管管尖不要觸碰鏡面).必要時可用擦鏡紙吸干鏡面或用擦鏡紙按單一方向輕擦鏡面(不能來回擦,切勿用濾紙)。
(3)待鏡面干燥后,用滴管滴加2~3滴試樣于輔助棱鏡的毛鏡面上,合上棱鏡,扭緊閉合旋鈕。若液體樣易揮發,則動作要迅速,或在兩棱鏡接近閉合時從加液小槽中注
入樣品,然后再閉合兩校鏡,鎖緊閉合旋鈕。
(4)轉動鏡筒使之基直,調節反射鏡使入射光進入棱鏡,同時從測量望遠鏡中觀察,使視場最亮。調節目鏡的焦距,使目鏡中十字線清晰明亮。
(5)轉動位于“刻度盤罩”下方的“棱鏡轉動手輪",使刻度盤標尺上的示值逐漸增大,直到觀察到視場中央出現彩色光帶或黑白臨界線為止。
(6)轉動“消色散手輪”,使視場內呈現一個清晰的黑白兩色的明暗臨界線。
(7)轉動“棱鏡轉動手輪",使臨界線正好處在十字線中心,若此時又呈現微色散,必須重調“消色散手輪’·,使臨界線明暗清晰。
(8)當明暗清晰的臨界線正好處于十字線中心時,即可讀數c讀數時先打開罩売上方的小窗,使光線射入,然后從讀數望遠鏡中讀出標尺上相應的示值。為減少讀數誤差,應轉動“棱鏡轉動手輪",重復測定3次,3個讀數相差不能大于0.0002,然后取平均值。此平均值即為待測試樣的折光率。
試樣的成分對折光率的影響是很靈敏的⊠由于玷汚或試樣中易揮發組分的蒸發都會導致讀數不準確,因此,測一個試樣的折光率最好是重復取3次樣,測定3個樣品的數據,再取其平均值。
(9)測量固體的折光率時,固體上需有一畫個互相垂直的拋光面,測定時不用反光鏡和輔助棱鏡,而將固體一i也光面用溴代萘粘在測量棱鏡的拋光面上,另一拋光面向上,隨后操作按上述步驟(4)一、一(7)進行。若被測固體的折光率大于1.66,則粘固體應該用二碘甲烷而不用溴代萘。
(l0)當測量半透聯固體時,固體上需有一個拋光平面,將該平面用溴代素粘在測量棱鏡上,取下保護罩作為進光面,利用反射光來測量,其余操作按上述步,驟(4)~(7)完成即可。
(11)測量糖溶液中糖的質量分數時,操作過程與測量液體折光率相同,此時應讀取刻度盤上左邊的指示值,即為糖溶液含糖的質量分數。
三、儀器的保養
(l)對有腐蝕性的液體如強酸、強堿以及氟化物,不能用阿貝折光儀進行測量。
(2)儀器應置于干燥、空氣流通的室內,防止受潮后光學零件發霉。
(3)儀器使用完后必須做好清潔工作,并放入箱內,箱內放有干燥劑硅膠。
(4)經常保持儀器清潔,用高級麂皮或脫脂棉輕擦后,嚴禁油手或汗手觸及光學零件。如光學零件表面有灰塵,可
再用吸球吹去。汽油輕擦,后用二甲苯或乙瞇擦干凈。
