實驗3-5 丙酮和1,2-二氯乙烷的折射率的測定
一、實驗目的
1.了解測定液體折射率的意義和方法。
2.初步掌握阿貝折射儀的使用方法。
3.初步學會用圖解法處理實驗數據,繪制折射率-組成曲線。
二、實驗原理
兩種完全互溶的液體形成混合溶液時,其組成濃度和折射率之間為近似線性關系。據此,測定若干個不同組成濃度的混合液的折射率,即可繪制該混合溶液的折射率-組成曲線。再測定未知組成濃度的該混合物試樣的折射率,便可從折射率-組成曲線中查出其組成濃度。
三、儀器和藥品
儀器:阿貝折射儀;超級恒溫槽;滴瓶。
藥品:丙酮(A.R.);1,2-二氯乙烷(A.R.);蒸餾水;未知組成的丙酮-1,2-二氯乙烷溶液。
四、實驗步驟
1. 配制不同組成濃度的溶液[1]
配制含丙酮量分別為0、25%、40%、60%、80%、100%(質量分數)的丙酮-1,2-二氯乙烷溶液各20mL,混勻后分裝在6只滴瓶中,貼上標簽,按1~6號順序編號。
2. 儀器安裝
將固定好的阿貝折射儀與恒溫槽相連接,通入恒溫水,使儀器恒溫為(20±0.1)℃。
3. 清洗與校正(用純水校正)
打開棱鏡,先滴少許丙酮清洗鏡面,再用蒸餾水清洗2次。用鏡頭紙擦干后,滴2~3滴蒸餾水于鏡面上,合上棱鏡,轉動左側刻度盤,使讀數鏡內標尺讀數等于當時棱鏡溫度下純水的折射率。()。調節反射鏡,使測量望遠鏡中的視場最亮,調節測量鏡,使視場最清晰。轉動消色手柄,消除色散。再調節校正螺釘,使交界線和視場中“×”字中心對齊。
4. 測定折射率
打開棱鏡,用1號溶液清洗鏡面兩次。干燥后,用滴管加2~3滴該溶液,閉合棱鏡。轉動刻度盤,直至在測量望遠鏡中觀察到的視場出現半明半暗視野,轉動消色手柄,使視場內呈現出一個清晰的明暗分界線,消除色散,再小心轉動刻度盤,使明暗的分界線正好處在“×”形線交點上,從讀數鏡中讀出折射率值。重復測定2次,讀數差值不能超過±0.0002,記錄所測數據。
以同樣方法依次測定2~6號溶液和未知組成濃度的混合液的折射率。
5. 結束工作
全部樣品測定完后,用丙酮將鏡面清洗干凈,并用擦鏡紙吸干,拆除恒溫槽的膠管,放盡夾套中的水,將阿貝折射儀擦干凈,放入盒中。
五、數據記錄與處理
(1)將實驗測定的折射率數據填入下表:
測定溫度___________

(2)以組成為橫坐標,折射率為縱坐標,在坐標紙上繪制丙酮-1,2-二氯乙烷溶液的折射率-組成曲線。
(3)從折射率-組成曲線中查找出未知樣的組成并填入上表中。
【注釋】
[1]本實驗中不同組成的溶液也可由教師統一配制。
思考題
1.什么是折射率?其數值與哪些因素有關?
2.使用阿貝折射儀應注意什么?
3.測定折射率有哪些實際應用?