折射率檢驗法

關(guān)于折射率檢驗法歡迎來到課堂第2頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2折射率檢驗法第3頁,共38頁，2024年2月25日，星期天主要內(nèi)容3.2.1定義與基本知識3.2.2測定折射率的意義3.2.3常用的折光計及使用方法第4頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

通過測量物質(zhì)的折光率來鑒別物質(zhì)組成，確定物質(zhì)的純度、濃度及判斷物質(zhì)的品質(zhì)的分析方法稱為折光法。折光率也叫做折光指數(shù)3.2.1定義第5頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2.1.1基本概念3.2.1.1.反射現(xiàn)象與反射定律一束光線照射在兩種介質(zhì)的分界面上時，要改變它的傳播方向，但仍在原介質(zhì)上傳播，這種現(xiàn)象叫光的反射，見下圖。光的反射遵守以下定律：

第6頁,共38頁，2024年2月25日，星期天∠α=∠βM′OAMLBαβ第7頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2.1.2光的折射現(xiàn)象與折射定律

光線從一種介質(zhì)(如空氣)射到另一種介質(zhì)(如水)時，除了一部分光線反射回第一種介質(zhì)外，另一部分進入第二種介質(zhì)中并改變它的傳播方向，這種現(xiàn)象叫光的折射，見下圖。光的折射遵守以下定律：第8頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

無論入射角怎樣改變，入射角正弦與折射角正弦之比，恒等于光在兩種介質(zhì)中的傳播速度之比。即光疏介質(zhì)光密介質(zhì)交界面圖3-2光線的折射βα第9頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

光在真空中的速度和在介質(zhì)中的速度之比，叫做介質(zhì)的絕對折射率(簡稱折射率，折光率)，以表示，即

顯然第10頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2.1.3全反射與臨界角全反射：光由光密（即光在其中傳播速度較小的）媒質(zhì)射到光疏（即光在其中傳播速度較大的）媒質(zhì)的界面時，全部被反射回原媒質(zhì)內(nèi)的現(xiàn)象。當入射角增大到某一角度，如右圖中4的位置時，其折射線4'恰好與OM重合，此時折射線不再進入光疏介質(zhì)而是沿兩介質(zhì)的接界面OM平行射出，這種現(xiàn)象稱為全反射。發(fā)生全反射的入射角稱為臨界角。第11頁,共38頁，2024年2月25日，星期天全反射的條件是：①光必須由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)．②入射角必須大于臨界角．

結(jié)果OU左面明亮，右面完全黑暗，形成明顯的黑白分界。

第12頁,共38頁，2024年2月25日，星期天式中:n2-----棱鏡的折射率，已知。

只要測得臨界角,就可以求出被測樣液的折射率n1。第13頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2.2測定折射率的意義

折射率是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。它是食品生產(chǎn)中常用的工藝控制指標，通過測定液態(tài)食品的折射率，可以鑒別食品的組成，確定食品的濃度，判斷食品的純凈程度及品質(zhì)。

第14頁,共38頁，2024年2月25日，星期天蔗糖溶液的折射率隨濃度增大而升高。通過測定折射率可以確定糖液的濃度及飲料、糖水罐頭等食品的糖度，還可以測定以糖為主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。第15頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

測定折射率可以鑒別油脂的組成和品質(zhì)。正常情況下，某些液態(tài)食品的折射率有一定的范圍，如正常牛乳乳清的折射率在1.34199~1.34275，當這些液態(tài)食品因摻雜、濃度改變或品種改變等原因而引起食品的品質(zhì)發(fā)生了變化時，折射率常會發(fā)生變化。所以測定折射率可以初步判斷某些食品是否正常。第16頁,共38頁，2024年2月25日，星期天必須指出的是：折光法測得的只是可溶性固形物含量，因為固體粒子不能在折光儀上反映出它的折射率。含有不溶性固形物的樣品，不能用折光法直接測出總固形物。但對于番茄醬，果醬等個別食品，已通過實驗編制了總固形物與可溶性固形物關(guān)系表．先用折光法測定可溶性固形物含量．即可查出總固形物的含量。第17頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2.3常用的折光計

折光儀是利用臨界角原理測定物質(zhì)折射率的儀器，大多數(shù)的折光儀是直接讀取折射率，不必由臨界角間接計算。除了折射率的刻度尺外，通常還有一個直接表示出折射率相當于可溶性固形物百分數(shù)的刻度尺。食品工業(yè)中最常用的是阿貝折光儀和手提式折光儀。第18頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2.3.1手提折光計該儀器操作簡單，便于攜帶，常用于生產(chǎn)現(xiàn)場檢驗。測量溫度不是20℃時需進行溫度校正。

第19頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2.3.2阿貝折光儀的結(jié)構(gòu)及原理阿貝折光儀1.底座2.棱鏡轉(zhuǎn)動輪3.圓盤組（內(nèi)有刻度板）4.小反光鏡5.支架6.讀數(shù)鏡筒7.目鏡8.觀察鏡筒

9.分界線調(diào)節(jié)旋鈕10.色散棱鏡手輪11.色散刻度尺12棱鏡鎖緊扳手13棱鏡組14.溫度計插座15.恒溫器接頭16.保護罩17.主軸18.反光鏡第20頁,共38頁，2024年2月25日，星期天阿貝折光儀第21頁,共38頁，2024年2月25日，星期天組件圖第22頁,共38頁，2024年2月25日，星期天8．目鏡9．蓋板10．手輪；11．折射棱鏡座12．照明刻度盤聚光鏡13．溫度計座7．色散值刻度圈6．色散調(diào)節(jié)手輪5．進光棱鏡座4．溫度計3．遮光板2．轉(zhuǎn)軸1．反射鏡第23頁,共38頁，2024年2月25日，星期天17．殼體18．恒溫器接頭16．小孔15．刻度調(diào)節(jié)手輪14．底座第24頁,共38頁，2024年2月25日，星期天影響折射率測定的因素有(1)光波長的影響當白光經(jīng)過棱鏡和樣液發(fā)生折射后，會產(chǎn)生色散現(xiàn)象，使視野明暗分界線不清，產(chǎn)生測定誤差。為了消除色散，在阿貝折光儀觀測鏡筒的下端安裝了色散補償器。第25頁,共38頁，2024年2月25日，星期天(2)溫度的影響

折光儀上的刻度是在標準溫度20℃下刻制的，所以最好在20℃下測定折射率。否則，應(yīng)對測定結(jié)果進行溫度校正。超過20℃時，加上校正數(shù)；低于20℃時，減去校正數(shù)。第26頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.2.3.3.阿貝折光儀的使用方法(1)折光儀的校正通常用蒸餾水\標準玻璃塊\溴化萘進行校準在25℃下折光儀應(yīng)表示出蒸餾水折射率為1.3325在20℃下折光儀應(yīng)表示出蒸餾水折射率為1.3330或可溶性固形物為0。重點第27頁,共38頁，2024年2月25日，星期天蒸餾水的折光指數(shù)溫度（℃）折光指數(shù)溫度（℃）折光指數(shù)141.3335241.3326161.3333251.3325

181.3332261.3324201.3330281.3322221.3328301.3319第28頁,共38頁，2024年2月25日，星期天(2)樣液測定①以脫脂棉球蘸取乙醇擦凈棱鏡表面，揮干乙醇。滴加1-2滴樣液于下面棱鏡的中央。迅速閉合兩塊棱鏡，調(diào)節(jié)反光鏡，使兩鏡筒內(nèi)視野最亮。②由目鏡觀察，轉(zhuǎn)動棱鏡旋鈕，使視野出現(xiàn)明暗兩部分。③旋轉(zhuǎn)色散補償器旋鈕，使視野中只有黑白兩色。④旋轉(zhuǎn)棱鏡旋鈕，使明暗分界線在十字線交叉點第29頁,共38頁，2024年2月25日，星期天右邊目鏡中的圖像

第30頁,共38頁，2024年2月25日，星期天目鏡視野和讀數(shù)101.33401.33301.33201.331005第31頁,共38頁，2024年2月25日，星期天左邊目鏡中的圖像

第32頁,共38頁，2024年2月25日，星期天⑤從讀數(shù)鏡筒中讀取折射率或質(zhì)量百分濃度。⑥測定樣液溫度。⑦打開棱鏡，用水、乙醇或乙醚擦凈棱鏡表面及其他各機件。在測定水溶性樣品后，用脫脂棉吸水洗凈，若為油類樣品，須用乙醇或乙醚、二甲苯等擦拭。第33頁,共38頁，2024年2月25日，星期天計算:適用范圍10℃－30℃若測定溫度不在20℃時,可按下式換算為20℃時的折射率，如25℃時測得n=1.4621,則：

=+0.00038×（t－20）

=1.4621+0.00038×5=1.4621+0.0019=1.4640第34頁,共38頁，2024年2月25日，星期天注意事項當溫度低于10℃或高于30℃時,不能用0.00038的校正系數(shù)進行換算,而須通入恒溫水