实验3-5 丙酮和1,2-二氯乙烷的折射率的测定

一、实验目的

1.了解测定液体折射率的意义和方法。

2.初步掌握阿贝折射仪的使用方法。

3.初步学会用图解法处理实验数据,绘制折射率-组成曲线。

二、实验原理

两种完全互溶的液体形成混合溶液时,其组成浓度和折射率之间为近似线性关系。据此,测定若干个不同组成浓度的混合液的折射率,即可绘制该混合溶液的折射率-组成曲线。再测定未知组成浓度的该混合物试样的折射率,便可从折射率-组成曲线中查出其组成浓度。

三、仪器和药品

仪器:阿贝折射仪;超级恒温槽;滴瓶。

药品:丙酮(A.R.);1,2-二氯乙烷(A.R.);蒸馏水;未知组成的丙酮-1,2-二氯乙烷溶液。

四、实验步骤

1. 配制不同组成浓度的溶液[1]

配制含丙酮量分别为0、25%、40%、60%、80%、100%(质量分数)的丙酮-1,2-二氯乙烷溶液各20mL,混匀后分装在6只滴瓶中,贴上标签,按1~6号顺序编号。

2. 仪器安装

将固定好的阿贝折射仪与恒温槽相连接,通入恒温水,使仪器恒温为(20±0.1)℃。

3. 清洗与校正(用纯水校正)

打开棱镜,先滴少许丙酮清洗镜面,再用蒸馏水清洗2次。用镜头纸擦干后,滴2~3滴蒸馏水于镜面上,合上棱镜,转动左侧刻度盘,使读数镜内标尺读数等于当时棱镜温度下纯水的折射率。()。调节反射镜,使测量望远镜中的视场最亮,调节测量镜,使视场最清晰。转动消色手柄,消除色散。再调节校正螺钉,使交界线和视场中“×”字中心对齐。

4. 测定折射率

打开棱镜,用1号溶液清洗镜面两次。干燥后,用滴管加2~3滴该溶液,闭合棱镜。转动刻度盘,直至在测量望远镜中观察到的视场出现半明半暗视野,转动消色手柄,使视场内呈现出一个清晰的明暗分界线,消除色散,再小心转动刻度盘,使明暗的分界线正好处在“×”形线交点上,从读数镜中读出折射率值。重复测定2次,读数差值不能超过±0.0002,记录所测数据。

以同样方法依次测定2~6号溶液和未知组成浓度的混合液的折射率。

5. 结束工作

全部样品测定完后,用丙酮将镜面清洗干净,并用擦镜纸吸干,拆除恒温槽的胶管,放尽夹套中的水,将阿贝折射仪擦干净,放入盒中。

五、数据记录与处理

(1)将实验测定的折射率数据填入下表:

测定温度___________

(2)以组成为横坐标,折射率为纵坐标,在坐标纸上绘制丙酮-1,2-二氯乙烷溶液的折射率-组成曲线。

(3)从折射率-组成曲线中查找出未知样的组成并填入上表中。

【注释】

[1]本实验中不同组成的溶液也可由教师统一配制。

思考题

1.什么是折射率?其数值与哪些因素有关?

2.使用阿贝折射仪应注意什么?

3.测定折射率有哪些实际应用?