一、阿貝折射儀用途
阿貝折射儀是能測定透明、半透明液體或固體的折射率nD和平均色散Nf-nC的儀器(其中以測液體為主),如儀器上接恒溫器,則可測定溫度為0°~70°c內的折射率Nd。
折射率和平均色散是物質(zhì)的重要光學(xué)常數之一,能借以了解物質(zhì)的光學(xué)性能、純度、濃度及色散大小等。本儀器能測出蔗糖溶液內含糖量濃度的百分數(0~95%,相當于折射率為1.333~1.531)。故此儀器使用范圍甚廣,是石油工業(yè)、油脂工業(yè)、制藥工業(yè)、制漆工業(yè)、食品工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、制糖工業(yè)、和地質(zhì)勘察等有并工廠(chǎng),學(xué)校及有并研究單位*的常用設備之一。
二、阿貝折射儀規格
測量范圍:nD1.3000~1.700錘度(Brix):0-95%
測量準確度(nD)±0.0002錘度(Brix):≤±0.1%
儀器質(zhì)量:2.6㎏
儀器體積:100×200×240mm
三、工作原理簡(jiǎn)述
折射儀的基本原理即為折射定律:n1,n1n2為交界面的兩側的兩種介質(zhì)的折射率,若光線(xiàn)從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),入射角小于折射角,改變入射角可以使折射達到90°,此時(shí)的入射角稱(chēng)為臨界角,本儀器測定折射率是基于測定臨界角的原理。
當不同角度光線(xiàn)射入AB面時(shí),其折射都大于ⅰ,如果用一望遠鏡對出射光線(xiàn)視察,可以看到望遠鏡視場(chǎng)被分為明暗兩部分,二者之間有明顯分界線(xiàn)。明暗分界處即為臨界角的位置。
四、儀器結構
?。ㄒ唬┕鈱W(xué)部分:
儀器的光學(xué)部分由望遠鏡系統二個(gè)部分組成
1.進(jìn)光棱鏡2.折射棱鏡3.擺動(dòng)反光鏡
4.消色散棱鏡組5.望遠物鏡組6.平行棱鏡
7.分劃板8.目鏡9.讀數物鏡
10.反光鏡11.刻度板12.聚光鏡
阿貝折射儀
進(jìn)光棱鏡(1)與折射棱鏡(2)之間有一微小均勻的間隙,被測液體就放在此空隙內。
當光線(xiàn)(自然光或白熾光)射入進(jìn)光棱鏡(1)時(shí)便在其磨砂面上產(chǎn)生漫反時(shí),使被測液層內有各種不同角度的入射光,經(jīng)過(guò)折射棱鏡(2)產(chǎn)生一束折射角均大于臨界角ⅰ的光線(xiàn).由擺動(dòng)反射鏡(3)將此束光線(xiàn)射入消色散棱鏡組(4),此消色散棱鏡組是由一對等色散阿米西棱鏡組成,其作用是獲得一可變色散來(lái)抵消由于折射棱鏡對不同被測物體所產(chǎn)生的色散.再由望遠鏡(5)將此明暗分界線(xiàn)成象于分劃板(7)上,分劃板上有十字分劃線(xiàn),通過(guò)目鏡(8)能看到如圖五上半部所示的象。
光線(xiàn)經(jīng)聚光鏡(12)照明刻度板(11),刻度板與擺動(dòng)反射鏡(13)連成一體,同時(shí)繞刻度中心作回轉運動(dòng)。通過(guò)反射鏡(10),讀數物鏡(9),平行棱鏡(6)將刻度板上不同部位折射率示值成象于分劃板(7)上。
?。ǘ┙Y構部分:
底座(14)為儀器的支承座,殼體(17)固定在其上。
除棱鏡和目鏡以外全部光學(xué)組件及主要結構封閉于殼體內部。棱鏡組固定于殼體上,由進(jìn)光棱鏡、折射棱鏡以及棱鏡座等結構組成,兩只棱鏡分別用特種粘合劑固定在棱鏡內。
?。?)為進(jìn)光棱鏡座,(11)為折射棱鏡座,兩棱鏡座由轉軸(2)連接。
進(jìn)光棱鏡能打開(kāi)和關(guān)閉,當兩棱鏡座密合并用手輪(10)鎖緊時(shí),二棱鏡之間保持一均勻的間隙,被測液體應充滿(mǎn)此間隙。
?。?)為遮光板,(18)為四只恒溫器接頭,(4)為溫度計,(13)為溫度計座,可用乳膠管與恒溫器連接使用。
?。?)為反射鏡(8)為目鏡,(9)為蓋板,(15)為折射率刻度調節手輪(6)為色散調節手輪(7)為色散值刻度圈,(12)為照明刻度盤(pán)聚光鏡。
五、使用與操作的方法
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?。?)在開(kāi)始測定前,必須先用標準試樣校對讀數。對折射棱鏡的拋光面加1~2滴溴萘,再貼上標準試樣的拋光面,當讀數視場(chǎng)指示于標準試樣上之值時(shí),觀(guān)察望遠鏡內明暗分界線(xiàn)是否在十字線(xiàn)中間,若有偏差則用螺絲刀微量旋轉圖七上小孔(16)內的螺釘,帶動(dòng)物鏡偏擺,使分界線(xiàn)象位移至十字線(xiàn)中心,通過(guò)反復地觀(guān)察與校正,使示值的起始誤差降至最?。òú僮髡叩拿闇收`差)。校正完畢后,在以后的測定過(guò)程中不允許隨意再動(dòng)此部位。
如果在日常的工作中,對所測量的折射率示值有懷疑時(shí),可按上述方法用標準試樣進(jìn)行檢驗,是否有起始誤差,并進(jìn)行校正。
?。?)每次測定工作之前及進(jìn)行示值校準時(shí)必須將進(jìn)光棱鏡的毛面,折射棱鏡的拋光面及標準試樣的拋光面,用*(1:4)的混合液和脫脂棉花輕擦干凈,以免留有其他物質(zhì),影響成象清晰度和測量精度。
?。ǘy定工作:
?。?)測定透明半透明液體:
將被測液體用干凈滴管加在折射棱鏡表面,并將進(jìn)光棱鏡蓋上,用手輪(10)鎖緊,要求液層均勻,充滿(mǎn)視場(chǎng),無(wú)氣泡。打開(kāi)遮光板(3),合上反射鏡(1),調節目鏡視度,使十字線(xiàn)成象清晰,此時(shí)旋轉手輪(15)并在目鏡視場(chǎng)中找到明暗分界線(xiàn)的位置,再旋轉手輪(6)使分界線(xiàn)不帶任何彩色,微調手輪(15),使分界線(xiàn)位于十字線(xiàn)的中心,再適當轉動(dòng)聚光鏡(12)此時(shí)目鏡視場(chǎng)下方顯示示值即為被測液體的折射率。
?。?)測定透明固體:
被測物體上需要有一個(gè)平整的拋光面,把進(jìn)光棱鏡打開(kāi),在折射棱鏡的拋光面上加1~2滴溴代萘,并將被測物體的拋光面擦干凈放上去,使其接觸良好,此時(shí)便可在目鏡
視場(chǎng)中尋找分界線(xiàn),瞄準和讀數的操作方法如前所述。
?。?)測定半透明固體:
被測半透明固體上也需要有一個(gè)平整的拋光面。測量時(shí)將固體的拋光面用溴代萘沾在折射棱鏡上,打開(kāi)反射鏡(1)并調整角度利用反射光束測量,具體操作方法同上。
?。?)測量蔗糖內糖量濃度:
操作與測量液體折射率時(shí)相同,此時(shí)讀數可直接從視場(chǎng)中示值上半部讀出,即為蔗糖溶液含糖量濃度的百分數。
?。?)測定平均色散值:
基本操作方法與測量折射率時(shí)相同,只是以?xún)蓚€(gè)不同方向轉動(dòng)色散調節手輪
?。?)時(shí),使視場(chǎng)中明暗分界線(xiàn)無(wú)彩色為止,此時(shí)需記下每次在色散值刻度圈
?。?)上指示的刻度值Z,取其平均值,再記下其折射率nD。根據折射率nD值,在阿貝折射儀色散表的同一橫行中找出A和B值(若nD在表中二數值中間時(shí)用內插法求得)。再根據Z值在表中查出相應的б值。當Z﹥30時(shí)取負值,當Z﹤30時(shí)取正值,按照所求出的A、B、值代入色散公式就可求出平均色散值(例子看第14頁(yè))
?。?)若需測量在不同溫度時(shí)的折射率,將溫度計旋入溫度計座(13)中,接上恒溫器通水管,把恒溫器的溫度調節到所需測量溫度,接通循環(huán)水,待溫度穩定十分鐘后,即可測量。
六、維護與保養
為了確保儀器的精度,防止損壞,請用戶(hù)注意維護保養特提出下列要點(diǎn)以供參考:
?。?)儀器應置放于干燥、空氣流通的室內,以免光學(xué)零件受潮后生霉。
?。?)當試腐蝕性液體時(shí)應及時(shí)做好清洗工作(包括光學(xué)零件、金屬零件以及油漆表面),防止侵蝕損壞。儀器使用完畢后幾須做好清潔工作,放入木箱內應存有干燥劑(變色硅膠)以吸收潮氣。
?。?)被測試樣中不應有硬性雜質(zhì),當測試固體試樣時(shí),應防止把折射棱鏡表面拉毛或產(chǎn)生壓痕。
?。?)經(jīng)常保持儀器清潔,嚴禁油手或汗手觸及光學(xué)零件,若光學(xué)零件表面有灰塵可用高級鹿皮或長(cháng)纖維的脫脂棉輕擦后用皮吹風(fēng)吹去,如光學(xué)零件表面沾上了油垢應及時(shí)用酒精混合液擦干凈。
?。?)儀器應避免強烈振動(dòng)或撞擊,以防止光學(xué)零件損傷及影響精度。