¡Descarga INFORME DE REFRACTOMETRIA y más Monografías, Ensayos en PDF de Fisicoquímica solo en Docsity!
Curso de Fisicoquímica
REFRACTOMERTÍA
Palomino Velazco Sebastian Alonso [email protected] Briceño Chambi Maycol Jhordan [email protected] UNMSM, FQIQ, DAFQ., EAP ING. QUÍMICA C.U. Lima, Perú Resumen La presente práctica experimental de reflectometría tuvo como finalidad determinar el índice de refracción de sustancias puras como n-propanol y agua destilada, así como de mezcla a distintos porcentajes de volumen de n-propanol. Para cumplir con el objetivo se empleó el Refractómetro ABBE. A partir de los índices de refracción obtenidos se pudo realizar varias operaciones, tales como: la determinación del porcentaje en peso de la n-propanol en la mezcla con agua. En conclusión, la medida del índice de refracción depende de la concentración del componente más volátil, es una función de la concentración (fracción molar) de la sustancia más volátil. Es importante porque permite identificar la pureza y composición de una sustancia. Palabras clave: Refracción, índice de refracción
Curso de Fisicoquímica
Introducción
El fenómeno de la refracción está basado en el cambio de velocidad que experimenta la radiación electromagnética al pasar de un medio a otro, como consecuencia de su interacción con los átomos y moléculas del otro medio. Dicho cambio de velocidad se manifiesta en una variación en la dirección de propagación. La medida relativa de la variación entre dos medios tomando uno fijo como referencia se le conoce como índice de refracción n y en general está expresado con respecto al aire. El instrumento para medir n, es básicamente un sistema óptico que busca medir el ángulo que se ha desviado la radiación, utilizando para ello dos prismas: uno fijo de iluminación sobre el cual se deposita la muestra y uno móvil de refracción. Los prismas están rodeados de una corriente de agua termostatizada, ya que la temperatura es una de las variables que afecta a la medida. El índice de refracción puede ser un parámetro de un análisis cualitativo, como por ejemplo, la determinación de tipos de aceites de mesa, también se puede emplear en el análisis cuantitativo para la determinación exacta de la concentración de una solución de azúcar de ±0,01%.En la actualidad la determinación directa para análisis, ha sido superada por la información obtenida por otras técnicas, no obstante es ampliamente utilizada como herramienta de los detectores de muchosaparatos modernos como cromatógrafos, etc.
Principios Teóricos
Refracción La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda. El índice de refracción es precisamente la relación entre la velocidad de la onda en un medio de referencia (el vacío para las ondas electromagnéticas) y su velocidad en el medio de que se trate. Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Refracción de la luz
Curso de Fisicoquímica Pero: n 1 = c / v 1 y n 2 = c / v 2 Luego: N = v2 / v Esto último indica que índice de refracción relativo de dos medios es igual a la razón inversa de la velocidad de la luz en dichos medios. El índice de refracción del vacío, por definición es igual a la unidad. El del aire es 1,0002926, a 0° C y 760 mm Hg. En la práctica se lo considera igual a 1. Los líquidos para índice de refracción están formulados para un índice de refracción específico, a una longitud de onda específica y generalmente tienen una viscosidad menor que los aceites de inmersión, puesto que éstos se usan para el montaje real de muestras. Así, mientras que en algunos aspectos existen similitudes, al mismo tiempo, la manera en que se utilizan los dos grupos de fluidos es sustancialmente diferente. Todos los aceites de inmersión son formulados para tener "baja" fluorescencia, pero los aceites formulados específicamente para utilizarse en fluorescencia, tienen mucho menor, o ninguna fluorescencia. No se debiera tratar de ahorrar dinero usando aceites estándar, cuando se lleven a cabo estudios de fluorescencia.
Detalles Experimentales
Materiales y reactivos:
- Refractómetro de Abbe. Pipetas graduadas de 1, 2 y 5 mL, tubos con tapón de corcho, algodón.
- Muestras de n-Propanol y agua destilada. Medida del índice de refracción de soluciones de n-propanol y agua destilada****. a) Prepare 3mL de soluciones que contengan 0, 5,10, 20, 30,40,50, 60, 80 y 100% en volumen de A en B. Mida la temperatura de los componentes puros. b) Mida el índice de refracción de cada una de las mezclas preparadas.
Análisis y Discusión de Resultados
Durante la medición del índice de refracción de las sustancias puras q usamos, como el n- propanol y el agua, utilizamos el refractómetro de Abbe, obteniendo datos muy cercanos a los valores teóricos; el error tal vez se deba a q los compuestos son muy volátiles a temperatura ambiente. En la práctica para la medición del índice de refracción de mezclas entre n-propanol y el agua, obtuvimos que los valores están entre los datos obtenidos de las sustancias puras.
Conclusiones
Con los datos obtenidos del trabajo con las mezclas de n-propanol y el agua, podemos deducir que los índices de refracción de las mezclas siempre van a estar entre los valores de los índices de refracción de las sustancias puras, variando según la concentración del elemento más volátil; para nuestro caso fue la acetona. Demostramos que la refracción molar es una propiedad aditiva de las mezclas, es decir todos los elementos presentes contribuyen a obtener un nuevo valor de refracción molar dependiendo de la concentración en la que se encuentran (utilizando la fracción molar). Referencias bibliográficas
- David R. Lide, “Handbook of Chemistry”, 84va ed., CRC, 2003- 2004
- Gandía Herrero, F., & López Nicolás, J. M. (2018). Prácticas. Técnicas
Curso de Fisicoquímica Instrumentales: HPLC y Refractometría.
- Mujica, F. J. C. (2013). Método teórico para la predicción del índice de refracción en refractometría. Boletín Científico Técnico INIMET , (2), 1- 18. Tablas de Datos y Resultados Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3
Curso de Fisicoquímica
- Refractómetros: se basan en la refracción del ángulo critico o en la determinación del desplazamiento de una imagen. Existen dos tipos de refractómetros que son: el de Abbe y el de Inmersión.
- Refractómetro de Abbe: el instrumento lee directamente, el índice de refracción es durable, requiere solo una gota de la muestra y da una buena aproximación del valor de la diferencia de índice de refracción entre la línea azul y la roja del hidrógeno que constituye una medida de la dispersión.
- Refractómetro de Inmersión: da una precisión mayor en sus lecturas que cualquier otro tipo, excepto el refractómetro de interferencia. Como el índice de refracción cambia con la temperatura, debe escogerse una temperatura patrón. Mide concentraciones con más precisión y facilidad, de soluciones acuosas y alcohólicas.
- Interferómetros: utilizan el fenómeno de la interferencia para obtener índices de refracción diferenciales con precisión muy alta. La medición más exacta se basa en la interferencia de luz. Refractómetro de Abbe Este refractómetro está basado en el principio de ángulo límite, esta ideado para realizar la operación con comodidad y rapidez. Requiere solo cantidades muy pequeñas de la muestra y da una precisión de + 2 x 10-^4. La escala esta graduada directamente en índices de refracción para las líneas D a 20º C. En su forma usual se puede usar con luz de sodio o con luz blanca. Los modelos de alta precisión se limitan en general al uso de la luz de sodio, aunque los fabricantes suministran tablas de corrección para las líneas C y F. La escala curva s, graduada en unidades de índice de refracción, esta insertada en el anteojo. Los prismas P y P’ están sujetos a una varilla B, que puede girar en rededor de un eje perpendicular al plano de dibujo. La varilla lleva un fiel, cuya posición en la escala indica el índice de refracción de la muestra cuando se hace coincidir la línea divisoria entre las posiciones oscura e iluminada del campo con la intersección del retículo en el plano focal del anteojo.
Curso de Fisicoquímica Los prismas de Amici, A 1 y A 2 están ideados de tal modo que no desvían la luz d del sodio, mientras que las longitudes de onda más largas se desvían hacia un lado y las más cortas hacia el otro.
- ¿Cuál es el efecto de la variación de la temperatura y de la presión en la refracción específica y en la refracción molar de los líquidos? El índice de refracción es sensible a los cambios de temperatura y varía con la longitud de onda de la luz, deben especificarse ambas variables al expresar el índice de refracción de una sustancia. Si el medio 1 es el aire, para el cual ηabs = 1.000277 (a 760 mmHg, 0o^ C. Longitud de onda 5893 A), entonces η2abs = 1.000277 (sen i/sen r). Como el índice de refracción del aire varía muy poco con los cambios ordinarios de humedad, composición, temperatura y presión del aire en el laboratorio, son suficientes los valores del índice de refracción referidos al aire. Sin embargo, en determinaciones de máxima precisión ha de corregir el valor del índice de refracción para las condiciones normales (PTN) o usar ηabs en caso necesario.
- Importancia del uso del refractómetro en la industria alimenticia Refractómetro para contenido de sal PCE- 028 Aparato para determinar el contenido de sal en alimentos y medios acuosos o pastosos. Con este aparato puede determinar el contenido de sal de un modo rápido y preciso, así como obtener el peso específico. El refractómetro puede ser usado para medir el contenido de sal en alimentos y en todo tipo de soluciones con concentración de sal. Esto es importante por ejemplo en el sector de la industria de la alimentación. En lugar de emplear el refractómetro para medir el contenido de sal del agua o de soluciones acuosas, puede determinarlo con la ayuda de los medidores de conductibilidad digitales Refractómetro para contenido de alcohol PCE-ALK Refractómetro para determinar el contenido de alcohol en porcentaje del volumen. Con este refractómetro puede determinar el contenido de alcohol de un modo rápido y preciso. El refractómetro puede ser usado para medir el contenido de alcohol en soluciones alcohólicas o en alcoholes de todo tipo. Para una correcta medición, este refractómetro debe ser utilizado
