РефрактометричнийМЕТОД АНАЛІЗУ В ХІМІЇ
Зміст
Введення
1.Деякі поняттяфізичної оптики
1.1 Поширення світла
1.2 Показник заломлення світла (показник рефракції)
1.3 Дисперсія світла
1.4 Повне внутрішнє віддзеркалення
2.Дипольні моментиі рефракція
2.1 поляризованість і дипольний момент
2.1.1 Молярна поляризованість
2.2 Молярна рефракція
3.Рефракція іструктура молекул
3.1 Адитивність рефракції
3.2 Оптична екзальтація
3.3 Дисперсія молекулярної рефракції
3.4 Рефракція і розміри молекул
4.Рефрактометріярозчинів
4.1 Аналіз двокомпонентних розчинів
4.2 Аналіз трикомпонентних розчинів
5.Рефрактометріяполімерів
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Рефрактометричний метод має багаторічну історіюзастосування в хімії.
Рефрактометрія (відлатинського refraktus - заломлений і грецького metrГ©ЕЌ - мерю, вимірюю) - церозділ прикладної оптики, в якому розглядаються методи вимірювання показниказаломлення світла (n) при переході зоднієї фази в іншу, або, іншими словами, показник заломлення n - це відношення швидкостей світла вмежують середовищах.
Стосовно до хіміїрефракція має більш широке смислове значення. Рефракція R (від латинського refractio - переломлення) є міра електронноїполяризуемости атомів, молекул, іонів.
Поляризація електронниххмар в молекулах чітко проявляється в інфрачервоному (ІЧ) іультрафіолетовому (УФ) поглинанні речовин, але в ще більшому ступені вонавідповідальна за явище, яке кількісно характеризується молекулярноїрефракцією.
Коли світло якелектромагнітне випромінювання проходить через речовину, то навіть у відсутністьпрямого поглинання він може взаємодіяти з електронними хмарами молекулабо іонів, викликаючи їх поляризацію. Взаємодія електромагнітних полівсвітлового пучка і електронного поля атома приводить до зміни поляризаціїмолекули і швидкості світлового потоку. В міру зростання поляризуемости середовищазростає і n - показник, величина якогопов'язана з молекулярною рефракцією. Зазначене явище використовується поряд зметодом дипольних моментів для вивчення структури і властивостей неорганічних,органічних і елементоорганічних сполук.
Рефрактометрія широкозастосовується також для визначення будови координаційних сполук(Комплексів молекулярного і хелатного типу), вивчення водневого зв'язку,ідентифікації хімічних сполук, кількісного і структурного аналізу,визначення фізико-хімічних параметрів речовин.
У виробничійпрактиці показник заломлення світла n використовується для контролю ступеня чистоти і якості речовин; уаналітичних цілях - для ідентифікації хімічних сполук і їхкількісного визначення. Таким чином, рефрактометрія - це методдослідження речовин, заснований на визначенні показника заломлення(Коефіцієнта рефракції) і деяких його функцій. З функцій n, використовуваних в хімії, найбільшузначення мають: функція Лоренца - Ленца, похідна n по концентрації розчинених речовин (інкремент n) і дисперсійні формули, що включаютьрізниці показників заломлення для двох довжин хвиль. Інкремент n використовують в рідинноїхроматографії і при визначенні молекулярної маси полімерів методом розсіюваннясвітла. Для Рефрактометричний аналізу розчинів в широких діапазонахконцентрацій користуються таблицями або емпіричними формулами, найважливіші зяких (для розчинів сахарози, етилового спирту та ін) затверджуютьсяміжнародними угодами і лежать в основі побудови шкал спеціалізованихрефрактометрів для аналізу промислової та сільськогосподарської продукції. Розробленіспособи аналізу трикомпонентних розчинів, заснованих на одночасному визначенніn і щільності або в'язкості, або наздійсненні хімічних перетворень з вимірюванням n вихідних і кінцевих розчинів; ці способи застосовують приконтролі нафтопродуктів, фармацевтичних препаратів та ін Ідентифікаціяорганічних сполук, мінералів, лікарських речовин здійснюється затаблицям n, що приводиться в довідкових виданнях. ПеревагамиРефрактометричний методу є його простота і відносно невисокавартість приладів для визначення коефіцієнта заломлення світла.
1. Деякі поняттяфізичної оптики
1.1 Поширення світла
рефракціяполяризованість переломлення хімічний
Перша гіпотеза -емісійна або корпускулярна, стверджувала, що світло являє собою потікнайдрібніших частинок - корпускул, що випускаються нагрітим світиться тілом. Досягаючиочі, ці частинки відображають зорові відчуття. Вдаряючись об перешкоду, частинкивідбиваються від її поверхні або проникають усередину в залежності від властивостейматеріалу тіла.
Легко пояснюючи законивідбиття світла, ця гіпотеза не могла пояснити деякі особливостізаломлення світла і зовсім не пояснювала інтерференцію світла.
Друга гіпотеза -хвильова, стверджувала, що частинки, що випускаються світиться тілом, знаходяться встані надзвичайно швидких коливань, що генерують хвилі, якірозповсюджуються у всі сторони і, досягаючи очі, викликають зоровівідчуття. Хвильова теорія добре пояснювала інтерференцію світла та іншіявища, недоступні корпускулярної гіпотези, але була не в змозі пояснити,яким чином поширюються хвилі у вакуумі. Згодом ця неясність булаусунена визнанням за світловими хвилями електромагнітного характеру. Такимчином, світло по цій гіпотезі являє собою швидко мінливийелектромагнітне поле.
Надалі знакопиченням експериментальних даних і їх теоретичної інтерпретації, вдалосявстановити особливий, двоїстий, характер світлових явищ і звести обидві,здавалося, взаємовиключні гіпотези в одну струнку, вільну від внутрішніхпротиріч теорію. Відповідно до цієї теорії світло рівноправно можерозглядатися і як хвильовий рух електромагнітної природи, і як потікчастинок, що випромінюються джерелом світла у вигляді окремих порцій світла - квантів абофотонів.
Разом з тим світловіявища можуть розглядатися також і з позиції геометричної або променевоїоптики, що представляє собою застосування геометричних побудов і теорем.
Фундаментом для зближеннягеометрії з вченням про світлі і розвитку променевої оптики з'явилися уявлення пропрямолінійності поширення світла. Променева оптика і в даний часзберігає провідну роль у всіх оптичних і світлотехнічних розрахунках,завдяки їх простоті і наочності, і показує зазвичай повну відповідністьобчислених і експериментальних даних.
Променева оптика базуєтьсяна трьох основних додатках:
-прямолінійностіпоширення світла в однорідному середовищі;
-поведінці світлана межі розділу двох середовищ за умови, що така межа являє собоюідеально гладку поверхню;
-незалежностіпоширення світла.
Зазначені положеннявстановлені емпірично, тобто досвідченим шляхом за допомогою порівняннягеометричних співвідношень без урахування особливостей, пов'язаних зі складноюприродою світла.
Щоб оперувати тількинаочними геометричними елементами, в променевій оптиці введені два умовніпоняття про луче і про світної точки.
Під променем розуміютьнапрямок, по якому поширюється світло. Експериментально встановлено,що у вакуумі і в однорідній (газової, рідкої або твердої) прозорому середовищі(Наприклад, в повітрі при постійному тиску, у воді або склі) світлопоширюється прямолінійно, і промінь являє собою пряму лінію, початкомякої є джерело світла.
Під світної точкоюрозуміють джерело світла, незначними розмірами якого можна знехтувати.Фізично будь-яке джерело світла володіє певними розмірами, проте, якщопорівняти ці розміри з тими відстанями, на які поширюється діясвітла, то умовно (без суттєвої похибки) джерело світла приймають заточку.
Від світної точки світларозходиться в усі боки у вигляді пучка нескінченне число променів, що заповнюють усінавколишній простір. Такий пучок називається необмеженою. Однак, якщо нашляхи такого пучка помістити діафрагму - непрозорий екран з отвором, то задіафра...
