Refractometria Inf.7 Final (1)

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UNMSM-FQIQ Laboratorio de Fisicoquímica I Refractometría

1

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE

SAN MARCOS

FACULTAD DE QUÍMICA, INGENIERÍA QUÍMICA E

INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

Laboratorio de fisicoquímica i

Practica n° 7

REFRACTOMETRIA

INTEGRANTES :

Peralta Gutiérrez Nayda Rocío, 14070046

Sánchez Sánchez Gino Alexander , 14070153

Torres Rimey María Julia, 14070158

PROFESORA : Mercedes Puca Pacheco

FECHA DE PRÁCTICA : 31/10/15

FECHA DE ENTREGA : 07/11/15


2

Contenido

RESUMEN……………………………………………………………………………………………………………………………………….3

I.INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 4

II.OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 5

III.PARTE TEÓRICA .............................................................................................................................. 6

IV. PARTE EXPERMIMENTAL…………………………………………………………………………………………………….......8

V.TABLA DE DATOS………………………………………………………………………………………………………..….…….…….9

VI.CALCULOS………………………………………………………………………………………………………………………………..13

VII.TABLA DE RESULTADOS…………………………………………………………………………………………………….……29

VIII.GRAFICOS………………………………………………………………………………………………………………………..…….31

IX.DISCUSION DE RESULTADOS……………………………………..…………………………………………………………….32

X.CONCLUSIONES………………………………………………………………………………………………………….............…33

XI.CUESTIONARIO……………………………………………………………………………………………………………………..…34

XII.REFERENCIAS…………………………………………………………………………………………………………………..…..…39

XIII.ANEXOS…………………………………………………………………………………………………………………………....…..40


3

RESUMEN

La presente práctica experimental de Refractometría tuvo como objetivo

determinar el índice de refracción de diversas sustancias las cuales fueron N-

propanol (puro) y soluciones diluidas (agua deionizada) en porcentaje en volumen,

también de soluciones de sacarosa (% en peso).

Para cumplir tal objetivo se empleó el Refractómetro ABBE, bajo condiciones de

laboratorio de 24ºC de temperatura, 756 mmHg y 92% de humedad relativa.

A partir de los índices de refracción teóricos:

N-propanol = 1.3830, del agua = 1.3326 a 24 °C

Teniendo estos valores como base, se calculó experimentalmente los índices de

refracción de las soluciones con los cuales se pudo realizar varias operaciones,

tales como: la determinación del porcentaje en peso del N-propanol en cada

mezcla, sacarosa en agua.

% Volumen N-

PROPANOL %Peso teórico

n-Propanol (WT) % Peso

experimental n- propanol (PA)

Porcentaje de error (%E)

0% 0% 0% 0%

5% 4.04% 4.15% 2.65%

10% 8.17% 8.378% 2.48%

20% 16.86% 15.98% 5.51%

30% 25.55% 31.38% 18.57%

40% 34.81% 38.49% 9.56%

50% 44.47% 49.70% 10.52%

60% 54.57% 58.48% 6.68%

80% 76.21% 78.10% 2.42%

100% 100% 100.0% 0%

Por último se calculó la refracción molar de las mezclas, demostrándose que es

una propiedad aditiva.

En conclusión la medida del índice de refracción depende de la concentración del

componente más volátil, cabe recalcar que es importante porque permitió

identificar una sustancia por su pureza y composición.


4

I-INTRODUCCIÓN

Suponga usted que está caminando cerca a un poso de agua poco profundo, de

repente se le caen las llaves de su casa. Entonces, casi de inmediato, sumergimos

uno de nuestros brazos para sacarlas, lo más probable es que toquemos el suelo

y no alcancemos al objeto en sí. Esto se debe a la desviación de la luz en el agua,

que hace que tengamos esa ilusión con respecto a la posición del objeto.

Con este ejemplo se puede explicar la refracción de la luz en las superficies límite

de dos materiales diferentes. Ya que en un medio, la luz tienen menos velocidad

(que en el vacío).

El índice de refracción de una sustancia cambia, cuando sus propiedades son

distintas, por ejemplo: el índice de refracción del agua a 20 °C tiene un valor, pero

si le añadimos otra sustancia, el índice de refracción cambiará, en relación con la

concentración. De lo anterior, podemos inferir que el índice de refracción nos sirve

para la comprobación de la pureza de una sustancia o mezcla. Por ello se

estudiará esta propiedad en la presente práctica. Y cabe mencionar que esta

técnica tiene aplicación en diferentes industrias: papel, bebidas, alimentos, textil,

petroquímica, etc.


5

II-OBJETIVOS

Conocer el refractómetro y su manejo.

Obtener el índice de refracción de sustancias puras y utilizar el índice de

refracción como criterio de pureza.

Analizar cuantitativamente mezclas binarias, aprovechando la dependencia

del índice de refracción de la concentración sus componentes.


6

III-PARTE TEÓRICA

1-Refractometría: Es el método óptico de determinar la velocidad de propagación

de luz en una sustancia, la cual se relación directamente con la densidad de esta

sustancia. Se emplea el principio de refracción de luz.

2-Refractómetro de Abbe:

-La determinación del índice de refracción mediante

el uso del refractómetro de Abbe aprovecha la

formación del ángulo límite (o ángulo crítico) luego

de que la luz incidente atraviesa la sustancia e

incide en el prisma rectangular.

El refractómetro consta de dos prismas rectangulares de vidrio Flint (P1 Y P2) que

se encuentran montados en una armadura metálica, enfrentados sobres sus

hipotenusas.

3-Indices de refracción:

3.1-Índice de refracción absoluto: Es el cociente entre la velocidad de la luz cuando el

primer medio es el vacío con respecto a la velocidad de la luz en un medio

determinado.

3.2-Ley de Snell: Relaciona los anglos de incidencia (i) y de refracción (r):

𝑛1𝑆𝑒𝑛 𝑖 = 𝑛2 𝑠𝑒𝑛 𝑟


7

Donde: 𝑛1 y 𝑛2 son los índices de refracción absolutos de los medios que

atraviesa la luz.

3.3-Refracción específica: Se definió este valor para líquidos puros, siento utilizado

como criterio de pureza:

𝑟 = 𝑛2 − 1

𝑛2 + 2𝑥

1

𝑑

Donde: d es la densidad de la sustancia

3.4-Refracción molar: Es una propiedad aditiva y constitutiva, producto de la

refracción específica por el peso molecular.

𝑅 =𝑛2 − 1

𝑛2 + 2𝑥

𝑀

𝑑

3.5-Índice de refracción de mezclas: Si 0 es la mezcla y 1 y 2, los componentes y P

es el % en peso:

100(𝑛0 − 1)

𝑑0=

𝑃1(𝑛1 − 1)

𝑑1+

(100 − 𝑃1)(𝑛2 − 1)

𝑑2

3.6-Refracción molar de mezclas:

𝑅𝑒𝑥𝑝 =𝑛0

2 − 1

𝑛02 + 2

𝑥 𝑥1𝑀1(1 − 𝑥1)𝑀2

𝑑0

Siendo: 𝑥1 fracción molar del componente más volátil.


8

IV-PARTE EXPERIMENTAL

4.1-Materiales: Materiales:

Refractómetro de Abbe.

Pipetas graduadas de 1, 2 y 5 mL.

Tubos de tapón con corcho.

Reactivos:

Solución de n-propanol

Agua desionizada.

Soluciones de sacarosa.

Solución de acetona.

4.2-Procedimiento: Solución de n-propanol:

- Preparar 3 mL de soluciones que contengan 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60,80 y

100%.

-Mida el índice de refracción de cada una de las mezclas.

Solución de sacarosa:

-Preparar 10 mL de solución acuosa de sacarosa al 1% y 4% en peso.

-Mida los índices de refracción y los % de sacarosa de las soluciones preparadas.


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V-TABLA DE DATOS

TABLA N° 1: Condiciones experimentales

Presión (mmHg) Temperatura (ºc) H. R. (%)

756 mmHg 24 °C 92 %

TABLA N° 2: Resultados de Índice de Refracción.

Volumen

Total

% Volumen

N-PROPANOL

V n- propanol

(A)

V agua

destilada(B)

N-D

3 ml 0% 0 ml 3 ml 1.3328

3 ml 5% 0.15 ml 2.85 ml 1.3360

3 ml 10% 0.3 ml 2.7 ml 1.3382

3 ml 20% 0.6 ml 2.4 ml 1.3481

3 ml 30% 0.9 ml 2.1 ml 1.3581

3 ml 40% 1.2 ml 1.8 ml 1.3605

3 ml 50% 1.5 ml 1.5 ml 1.3681

3 ml 60% 1.8 ml 1.2 ml 1.3713

3 ml 80% 2.4 ml 0.6 ml 1.3802

3 ml 100% 3 ml 0 ml 1.3893

T ° n-propanol

24 °C

T ° Agua

24 °C


10

TABLA 3: Datos obtenidos en las soluciones de sacarosa y agua.

% volumen Sacarosa Agua N-D

1% 0.1005 9.9925 1.3331

4% 0.4003 9.7057 1.3328

TABLA N°4: Porcentaje en peso teórico de n-Propanol en cada mezcla.

% Volumen

N-PROPANOL V n-propanol

(A) V agua destilada

(B) %Peso teórico

n-Propanol %WT

0% 0 ml 3 ml 0%

5% 0.15 ml 2.85 ml 4.045%

10% 0.3 ml 2.7 ml 8.172%

20% 0.6 ml 2.4 ml 16.68%

30% 0.9 ml 2.1 ml 25.55%

40% 1.2 ml 1.8 ml 34.81%

50% 1.5 ml 1.5 ml 44.47%

60% 1.8 ml 1.2 ml 54.57%

80% 2.4 ml 0.6 ml 76.21%

100% 3 ml 0 ml 100%


11

TABLA N°5: Fracciones molares de n-propanol en cada mezcla.

% Volumen

N-PROPANOL

Volumen

N-PROPANOL(A)

Volumen

AGUADESTILADA (B)

Fracción molar

(X) n-propanol

0% 0 ml 3 ml 0

5% 0.15 ml 2.85 ml 0.012

10% 0.3 ml 2.7 ml 0.026

20% 0.6 ml 2.4 ml 0.057

30% 0.9 ml 2.1 ml 0.093

40% 1.2 ml 1.8 ml 0.138

50% 1.5 ml 1.5 ml 0.194

60% 1.8 ml 1.2 ml 0.265

80% 2.4 ml 0.6 ml 0.490

100% 3.0 ml 0 ml 1


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TABLA N°6: Porcentaje en peso experimental de n-Propanol en cada mezcla.

% Volumen

N-PROPANOL Peso n- propanol (WA)

Peso agua destilada (WB)

Densidad de la mezcla (ρ0)

% Peso experimental n- propanol (PA)

0% 0 g 2.9921 g 0.9974 g/ml 0%

5% 0.1198 g 2.8425 g 0.9874 g/ml 4.15%

10% 0.2396 g 2.6929 g 0.9775 g/ml 9.32%

20% 0.4793 g 2.3938 g 0.9577 g/ml 20.08%

30% 0.7189 g 2.0945 g 0.9378 g/ml 31.47%

40% 0.9586 g 1.7953 g 0.9180 g/ml 39.20%

50% 1.1982 g 1.4961 g 0.8981g/ml 49.07%

60% 1.4378 g 1.1969 g 0.8782 g/ml 61.26%

80% 1.9171 g 0.5984 g 0.8385 g/ml 81.35%

100% 2.3964 g 0 g 0.7988 g/ml 100%


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VI-CÁLCULOS

a) Obtención de densidad de acuerdo a la temperatura del laboratorio:

Sea:

A: Propanol

B: Agua

𝜌24(𝑎𝑔𝑢𝑎) = 0.9974 𝑔/𝑚𝐿

mLgpropanol /8076.0)(15 �𝛽(𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑙) = 1.22𝑥10−3(𝐶0)

Si:

𝜌24(𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑙) =𝜌15

1 − 𝛽(15 − 𝑇)=

0.80706 𝑔/𝑚𝐿

1 − 1.22𝑥10−3𝐶−1𝑥(15 − 24)= 0.7988 𝑔/𝑚𝐿

b) Porcentaje En Peso Teórico Del Propanol en la Mezcla:

VWV

W.

%𝑊𝐴 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑙

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑥100 =

𝑊𝐴

𝑊𝐴 + 𝑊𝐵𝑥100

100% xVV

VW

BBAA

AAA

Donde:

A: Propanol. B: Agua.

𝜌24(𝐴) = 0.7988 𝑔/𝑚𝐿𝜌24(𝐵) = 0.9974 𝑔/𝑚𝐿


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Luego:

- 5%VA ; VA = 0.15 mL ; VB = 2.85 mL

%𝑊𝐴 =0.7988𝑥0.15

0.7988𝑥0.15 + 0.9974𝑥2.85𝑥100 = 4.045

%𝑊𝐴 = 4.045%

- 0%VA ; VA = 0 mL ; VB = 3mL

%𝑊𝐴 = 0%

- 10%VA ; VA = 0.3 mL ; VB = 2.7 mL

%𝑊𝐴 =0.7988𝑥0.3

0.7988𝑥0.3 + 0.9974𝑥2.70𝑥100 = 8.172%

%𝑊𝐴 = 8.172%

- 20%VA ; VA = 0.6 mL ; VB = 2.4 mL

%𝑊𝐴 =0.7988𝑥0.6

0.7988𝑥0.6 + 0.9974𝑥2.40𝑥100 = 16.68%

%𝑊𝐴 = 16.68%

- 30%VA ; VA = 0.9 mL ; VB = 2.1 mL

%𝑊𝐴 =0.7988𝑥0.9

0.7988𝑥0.9 + 0.9974𝑥2.10𝑥100 = 25.55%

%𝑊𝐴 = 25.55%

- 40%VA ; VA = 1.2 mL ; VB = 1.8 mL


15

%𝑊𝐴 =0.7988𝑥1.2

0.7988𝑥1.2 + 0.9974𝑥1.8𝑥100 = 34.81%

%𝑊𝐴 = 34.81%

- 50%VA ; VA = 1.5 mL ; VB = 1.5 mL

%𝑊𝐴 =0.7988𝑥1.5

0.7988𝑥1.5 + 0.9974𝑥1.5𝑥100 = 44.47%

%𝑊𝐴 = 44.47 %

- 60%VA ; VA = 1.8 mL ; VB = 1.2 mL

%𝑊𝐴 =0.7988𝑥1.8

0.7988𝑥1.8 + 0.9974𝑥1.2𝑥100 = 54.57%

%𝑊𝐴 = 54.57%

- 80%VA ; VA = 2.4 mL ; VB = 0.6 mL

%𝑊𝐴 =0.7988𝑥2.4

0.7988𝑥2.4 + 0.9974𝑥0.6𝑥100 = 76.21%

%𝑊𝐴 = 76.21%

- 100%VA ; VA = 3 mL ; VB = 0 mL

%𝑊𝐴 = 100%


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c) Fracción Molar (X) Del Propanol en cada Mezcla:

T

i

N

NX ;

M

WN ; VW

M

VN

NT = NA + NB

BBAAAB

AABA

VMVM

VMX

Donde:

A: Propanol B: Agua

M, ρ, V: Peso molecular, densidad y volumen de la sustancia.

𝜌24(𝐴) = 0.7988 𝑔/𝑚𝐿𝜌24(𝐵) = 0.9974 g/mL

MA(CH3CH2CH2OH) = 60.10 g/mol MB(H2O) = 18.01 g/mol

Luego:

- 5%VA ; VA = 0.15 mL ; VB = 2.85 mL

𝑋𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑙 =18.01𝑥0.7988𝑥0.15

60.10𝑥0.7988𝑥0.15 + 18.01𝑥0.9974𝑥2.85= 0.012

- 0%VA ; VA = 0 mL ; VB = 3 mL

XPROPANOL = 0

- 10%VA ; VA = 0.3 mL ; VB = 2.7 mL

𝑋𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑙 =18.01𝑥0.7988𝑥0.30

60.10𝑥0.7988𝑥0.30 + 18.01𝑥0.9974𝑥2.70= 0.026

XPROPANOL = 0.026


17

- 20%VA ; VA = 0.6 mL ; VB = 2.4 mL

XPROPANOL = 0.057

- 30%VA ; VA = 0.9 mL ; VB = 2.1 mL

XPROPANOL = 0.093

- 40%VA ; VA = 1.2 mL ; VB = 1.8 mL

XPROPANOL =0.138

- 50%VA ; VA = 1.5 mL ; VB = 1.5 mL

XPROPANOL = 0.194

- 60%VA ; VA = 1.8 mL ; VB = 1.2 mL

XPROPANOL = 0.265

- 80%VA ; VA = 2.4 mL ; VB = 0.6 mL

XPROPANOL = 0.490

- 100%VA ; VA = 3 mL ; VB = 0 mL

XPROPANOL = 1

d) Porcentaje En Peso Experimental Del n-Propanol En Cada Mezcla (PA):

B

BA

A

AA

O

O PP

)1)(100()1()1(100

Despejando PA:


18

)1()1(

)1(100)1(100

BAAB

BA

B

B

O

OA XP

Donde:

o: Mezcla. A: Propanol. B: Agua

η: Índice de refracción de la mezcla.

d.1) Cálculo de la densidad de la mezcla (ρ0):

BA

BA

T

TO

VV

WW

V

W

;

AAA VW ; BBB VW

Luego:

- 5%VA ; VA = 0.15 mL ; VB= 2.85 mL

𝑊𝐴 = 0.7988𝑔

𝑚𝐿𝑥0.15𝑚𝐿 = 0.1198𝑔 ; 𝑊𝐵 = 0.99738

𝑔

𝑚𝐿𝑥2.85 = 2.8425𝑔

𝜌𝑜 =𝑊𝑇

𝑉𝑇=

(0.1198 + 2.8425)𝑔

3𝑚𝐿= 0.9874 𝑔/𝑚𝐿

- 0%VA ; VA = 0 mL ; VB = 3 mL

WA = 0 g ; WB = 2.9921 ;

𝜌𝑜 =𝑊𝑇

𝑉𝑇=

(2.9921)𝑔

3𝑚𝐿= 0.9973 𝑔/𝑚𝐿

- 10%VA ; VA = 0.3 mL ; VB = 2.7 mL

WA = 0.2396g ; WB = 2.6929 g ; ρO = 0.9775g/mL

- 20%VA ; VA = 0.6 mL ; VB = 2.4 mL

WA = 0.4793g ; WB = 2.3937 g ; ρO = 0.9577 g/mL


19

- 30%VA ; VA = 0.9 mL ; VB = 2.1 mL

WA = 0.7189 g ; WB = 2.0945g ; ρO = 0.9378g/ml

- 40%VA ; VA = 1.2 mL ; VB = 1.8 mL

WA = 0.9586 g ; WB = 1.7953 g ; ρO = 0.9179 g/mL

- 50%VA ; VA = 1.5 mL ; VB = 1.5 mL

WA = 1.198 g ; WB = 1.4961 g ; ρO = 0.8980 g/mL

- 60%VA ; VA = 1.8 mL ; VB = 1.2 mL

WA = 1.4378 g ; WB = 1.1969g ; ρO = 0.8782g/ml

- 80%VA ; VA = 2.4 mL ; VB = 0.6 mL

WA = 1.9171g ; WB = 0.5984 g ; ρO = 0.8385g/mL

- 100%VA ; VA = 3 mL ; VB = 0 mL

WA = 2.3964 g ; WB = 0 g ; ρO = 0.7988 g/mL

d.2) Cálculo de PA:

Para todas las mezclas:

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/mL


20

Ejm:

5%VA ; ηO= 1.3360 ; 𝜌𝑜 = 0.9874 𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = [100(1.3360 − 1)

0.9874−

100(1.3328 − 1)

0.9974] 𝑥 [

0.7988𝑥0.9974

0.9974𝑥(1.3890 − 1) − 0.7988𝑥(1.3328 − 1)]

𝑃𝐴 = 4.15

Calculo del error:

%WA(teórico) = 4.04% PA(experimental) = 4.15%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |4.15 − 4.04

4.15| 𝑥100 = 2.65%

A 10%

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328, η𝑜 = 1.3382

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/mL;𝜌0 = 0.9775 𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = [100(1.3382 − 1)

0.9775−

100(1.3329 − 1)

0.9974] 𝑥 [

0.7988𝑥0.9974

0.9974𝑥(1.3890 − 1) − 0.7988𝑥(1.3329 − 1)]

𝑃𝐴 = 8.378

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |8.378 − 8.17

8.378| 𝑥100 = 2.48%

A 20%

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328, η𝑜 = 1.3431

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/mL;𝜌0 = 0.9577 𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = 15.98

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |15.98 − 16.86

15.98| 𝑥100 = 5.51%


21

A 30%

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328, η𝑜 = 1.3581

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/mL;𝜌0 = 0.9378𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = 31.38

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |31.38 − 25.55

31.38| 𝑥100 = 18.57%

A 40%

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328, η𝑜 = 1.3605

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/mL;𝜌0 = 0.9179𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = 38.49

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |38.49 − 34.81

38.49| 𝑥100 = 9.56%

A 50%

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328, η𝑜 = 1.3681

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/mL;𝜌0 = 0.8980𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = 49.70

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |49.70 − 44.47

49.70| 𝑥100 = 10.52%

A 60%

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328, η𝑜 = 1.3718

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/mL;𝜌0 = 0.8782𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = 58.48


22

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |58.48 − 54.57

58.48| 𝑥100 = 6.68%

A 80%

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328, η𝑜 = 1.3802

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/mL;𝜌0 = 0.8385𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = 78.10

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |78.10 − 76.21

78.10| 𝑥100 = 2.42%

A 100%

ηA = 1.3890 ; ηB = 1.3328, η𝑜 = 1.3893

ρA= 0.7988 g/mL ; ρB = 0.9974 g/ mL ; 𝜌0 = 0.7988 𝑔/𝑚𝐿

𝑃𝐴 = 100.0

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |100.0 − 100

100.2| 𝑥100 = 0%

e) Determine las refracciones Molares Experimentales de las mezclas usando la ecuación

(6):

O

BAAA

O

O MXMXxxp

)1(

2

1Re

2

2

Donde:

XA: Fracción molar del componente más volátil. (N-propanol)

MA = 60.10 g/mol

MB = 18.00 g/mol

Unidades:

Rexp = (cm3/mol)


23

Luego:

10%VA ; ηO= 1.3382 ; ρO= 0.9775 g/mL ; XA = 0.026

𝑅𝑒𝑥𝑝 = (1.33822 − 1

1.33822 + 2) 𝑥 (

0.026𝑥60.10 + (1 − 0.026)𝑥18.01

0.9775) = 4.075

𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

20%VA ; ηO= 1.3431 ; ρO= 0.9577g/mL ; XA = 0.057

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 4.5073 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

30%VA ; ηO= 1.3581 ; ρO= 0.9378g/mL ; XA = 0.093

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 5.1351 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

40%VA ; ηO= 1.3605 ; ρO= 0.9180g/mL ; XA = 0.138

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 5.733 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

50%VA ; ηO= 1.3681 ; ρO= 0.8981g/mL ; XA = 0.194

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 6.5620 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

60%VA ; ηO= 1.3718 ; ρO= 0.8782g/mL ; XA = 0.265

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 7.5440 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

80%VA ; ηO= 1.3802 ; ρO= 0.8385 g/mL ; XA = 0.490

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 10.6777𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

100%VA ; ηO= 1.3893 ; ρO= 0.7988g/mL ; XA = 1

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 17.8066𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙


24

f) Utilizando la ecuación (7), calcule las refracciones molares teóricos de las mezclas:

B

B

B

BA

A

A

A

AA

MX

MXRadd

2

1)1(

2

12

2

2

2

Donde: 24(n-propanol) = 0.7988 g/ml 24(agua)= 0.9974 g/ml

MA = 60.10 g/molMB = 18.01 g/mol

ηA = 1.3893 ηB = 1.3328

XA: Fracción molar del Propanol.

Unidades:

Radd = (cm3/mol)

Luego:

10%VA ; XA = 0.026

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 0.026𝑥 (1.38932 − 1

1.38932 + 2) 𝑥

60.10

0.7988+ (1 − 0.026) (

1.33282 − 1

1.33282 + 2) 𝑥 (

18.00

0.9974)

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 4.0771

Cálculo del error:

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 4.0935𝑅𝑎𝑑𝑑 = 4.0771

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |4.0771 − 4.0935

4.0771| 𝑥100 = 0.4%

20%VA ; XA = 0.057

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 0.057𝑥 (1.38932 − 1

1.38932 + 2) 𝑥

60.10

0.7988+ (1 − 0.057) (

1.33282 − 1

1.33282 + 2) 𝑥 (

18.00

0.9974)

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 4.5136


25

𝑅𝑒𝑥𝑝 = 4.5597 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙𝑅𝑎𝑑𝑑 = 4.5136

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |4.5136 − 4.5597

4.5136| 𝑥100 = 1.02%

30%VA ; XA = 0.093

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 5.0211 ; 𝑅𝑒𝑥𝑝 = 5.1098 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |5.0211 − 5.1098

5.0211| 𝑥100 = 1.76%

40%VA ; XA = 0.138

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 5.6555, 𝑅𝑒𝑥𝑝 = 5.7113 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |5.6555 − 5.7113

5.6555| 𝑥100 = 0.98%

50%VA ; XA = 0.194

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 6.4449 ; 𝑅𝑒𝑥𝑝 = 6.4976 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |6.4449 − 6.4976

6.4449| 𝑥100 = 0.82%

60%VA ; XA = 0.265

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 7.4457; 𝑅𝑒𝑥𝑝 = 7.5403 𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |7.4457 − 7.5403

7.4457| 𝑥100 = 1.27%


26

80%VA ; XA = 0.490

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 10.6174

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 10.6174 ; 𝑅𝑒𝑥𝑝 = 10.6563𝑐𝑚3

𝑚𝑜𝑙

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |10.6174 − 10.6563

10.6174| 𝑥100 = 0.37%

100%VA ; XA = 1

𝑅𝑎𝑑𝑑 = 17.8066 ; 𝑅𝑎𝑑𝑑 = 17.5707

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |17.8066 − 17.5707

17.8066| 𝑥100 = 1.32%

g) Medición Del Índice De Refracción De La Sacarosa

Calculo del porcentaje en peso teórico de la sacarosa

%𝑊𝐴 =𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑎

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙𝑥100

W(agua) = ρ.V = (0.9974 g/mL)x(10mL) = 9.974 g

Wtotal = Wsacarosa + Wagua = 0.1005 + 9.9925 = 10.0930 g


27

1) La muestra de sacarosa al 1%:

%𝑊 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 =0.1005

10.0930𝑥100% = 0.9957%

%Wexperimental = 1%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |0.9957 − 1

0.9957| 𝑥100 = 0.43%

-Medida del índice de refracción experimental:

n (experimental) = 1.3331

n (teórico) = 1.3362

Cálculo de error:

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |1.3331 − 1.3362

1.3331| 𝑥100 = 0.23%

2) La muestra de la sacarosa al 4%:

W sacarosa=0.4003

Wagua=9.7057

Wtotal= Wsacarosa + W agua=10.157

%𝑊 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑐𝑜 =0.4003

10.106𝑥100% = 3.96%


28

%Wexperimental = 4%

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |3.96 − 4

3.96| 𝑥100 = 0.99%

Medida del índice de refracción experimental:

n (experimental) = 1.3388

n (teórico) = 1.3451

Cálculo de error:

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = |1.3388 − 1.3451

1.3388| 𝑥100 = 0.47%


29

VII-TABLA DE RESULTADOS

TABLA N° 8 Porcentajes en peso y % de error de la sacarosa y el agua

% Volumen de

la sacarosa

% W

experimental

W(g)sacarosa W(g)agua % Error

1% 0.23% 0.1005 9.9925 0.43%

4% 3.96% 0.4003 9.7057 3.96%

TABLA N°7: Porcentajes de error de los porcentajes en peso teórico y

experimental de n-Propanol.

% Volumen

N-PROPANOL

%Peso teórico

n-Propanol

% Peso

experimental n-

propanol

Error(%E)

0% 0% 0% 0%

5% 4.04% 4.18% 2.65%

10% 8.17% 9.32% 2.48%

20% 16.86% 20.08% 5.51%

30% 25.55% 31.47% 18.57%

40% 34.81% 39.20% 9.56%

50% 44.47% 49.07% 10.52%

60% 54.57% 61.26% 6.68%

80% 76.21% 81.35% 2.42%

100% 100% 100% 0%


30

TABLA N° 8: Porcentajes de error en las refracciones molares teóricos y

experimentales de las mezclas

% Volumen

n-propanol

Refracciones molares experimentales

Refracciones molares teóricos

% Error

10% 4.0935 4.0771 0.4%

20% 4.5597 4.5136 1.02%

30%- 5.1098 5.0211 1.76%

40% 5.7113 5.6555 0.98%

50% 6.4976 6.4449 0.82%

60% 7.5403 7.4457 1.27%

80% 10.6563 10.6174 0.37%

100% 17.5707 17.8066 1.32%

TABLA N° 9: Porcentajes de error en las refracciones molares de la sacarosa

y agua

% Volumen de sacarosa

Refracciones molares experimentales

Refracciones molares teóricos

% Error

1% 1.3331 1.3362 0.23%

4% 13338 1.3451 0.47%


31

VIII-GRÁFICOS

0 0.012 0.026 0.057 0.093 0.138 0.194 0.265 0.49 1

Nd 1.3328 1.3364 1.3382 1.3431 1.3581 1.3605 1.3681 1.3718 1.3802 1.3893

1.29

1.3

1.31

1.32

1.33

1.34

1.35

1.36

1.37

1.38

1.39

1.4

nD vs XA

Nd


32

IX- DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Con los datos del índice de refracción obtenidos en el refractómetro se

calculó el porcentaje de peso experimental de las mezclas notándose que la

variación no variaba mucho comparado con el teórico, esto es debido a que

se trabajó con pipetas en la que se podía medir volúmenes muy pequeños.

También se calculó refracción molar de cada mezcla comparándolos con el

teórico para la solución de n-propanol el porcentaje de error varía en el

intervalo de 0.4%– 1.32%. Este error se debe a que los compuestos son

muy volátiles a temperatura ambiente.

Para la solución de sacarosa de 1% en peso aproximado se obtuvo un

error de 0.23% y para 4% en peso se obtuvo un error de 0.47%. Estos

porcentajes de errores nos indican que en la práctica tuvimos errores como

en la medición exacta del índice de refracción.

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.

El índice de refracción para el n-propanol es mayor que el agua, esto

porque la densidad del segundo es mayor, siendo el primero más volátil y

ofrece menos resistencia frente al rayo de luz incidente.


33

X-CONCLUSIONES

La densidad de la mezcla disminuye, conforme se aumenta el % en

volumen del compuesto más volátil (n-propanol).

El índice de refracción aumenta numéricamente en relación directa al

aumento de concentración del componente más volátil.

El refractómetro de Abbe es muy preciso para determinar la refracción

molar, ya que al compararlo con sus valores teóricos (%error muy

pequeños).


34

XI-CUESTIONARIO

1. ¿Cuáles son los tipos de refractómetros?. Describa en forma breve el

refractómetro ABBE (partes esenciales, escalas, tipo de luz, etc)

Los índices de refracción pueden ser medidos por dos tipos de instrumentos: los refractómetros y los interferómetros.

Refractómetros: se basan en la refracción del ángulo critico en la determinación del desplazamiento de una imagen. Existen dos tipos de refractómetros que son: el de Abbé y el de Inmersión.

Refractómetro de Abbé: 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 r3efractometro 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.

Figura 1 Figura 2


35

La palabra "refractómetro" se popularizó en el último tercio del siglo XIX gracias a

los trabajos de varios autores, entre los que destaca el alemán Ernst Abbe (1840-

1905) que colaboró con el fabricante de instrumentos Carl Zeiss. Los

refractómetros Abbe estaban especialmente dirigidos a análisis químicos que

generalmente comportan el estudio de muestras líquidas, al contrario de lo que

ocurre en otras áreas como la mineralogía.

Figura 3

El refractómetro, como pieza fundamental, consta de un prisma recto de flint, según se indica en la figura. Este vidrio posee un elevado poder dispersivo, propiedad que mide la separación angular relativa producida en los colores extremos del espectro. Cuando se sumerge en un líquido, s , cuyo índice de refracción se pretende medir y se hace llegar sobre la superficie hipotenusa, AC, un haz de luz monocromática con una incidencia de 90ºse refracta según ángulo

que coincide con el valor del ángulo límite, L. El rayo se refracta sobre la

superficie BC con una incidencia de valor y una emergencia igual a e.

El índice de refracción del flint respecto al aire vale naf= sene/ sen ; el de la

sustancia respecto al flint es nsf= sen90º / sen, y la suma de los ángulos

interiores es + = , siendo este último el ángulo diedro agudo del prisma

recto . Los valores de naf y son conocidos y fijos, al tanto que los de nsf,sene,

y están relacionados por las expresiones anteriores. Todos los rayos que penetran desde la sustancia con una incidencia menor de 90º salen desviados a la izquierda del rayo emergente, el cual determina, por tanto, el límite de separación de dos zonas, clara y oscura respectivamente, observables en el campo de un ocular cuyo eje coincida con la línea de separación . El anteojo que contiene el referido ocular se desplaza sobre un limbo en el que se ha construido una escala que suministra directamente el valor de nas, o índice de refracción de la sustancia respecto al aire, a expensas de la relación existente entre los índices de refracción de los tres medios implicados nas = naf / nsf


36

Las determinaciones pueden hacerse iluminando con luz monocromática de sodio. Sin embargo es posible emplear una lámpara de luz blanca, ya que en el interior del tubo del refractómetro existe un par de prismas Amici que descomponen o recomponen más o menos la luz según la posición que adopte uno de los prismas respecto al otro, lo que se logra mediante un tornillo de giro manejable exteriormente sobre el tubo.

La sustancia líquida a ensayar se coloca en forma de gota sobre la cara pulimentada y libre del prisma; se aprisiona mediante otro prisma de igual forma, pero que posee esmerilada su cara externa. Ambos primas están unidos mediante una bisagra que permite el libre giro de uno de ellos.

El instrumento está provisto de un sistema de termostatación consistente en una caja metálica que contiene los prismas y por la que circula agua proveniente de un depósito exterior construido especialmente por la misma casa Zeiss suministradora del instrumento. Como accesorio se facilita una lámina de vidrio de índice de refracción conocido, marcado sobre una de las caras del pequeño paralepípedo, que se adhiere a la cara hipotenusa del prisma fundamental mediante monobromuro de naftaleno.

2. ¿Cuál es el efecto de la variación de la temperatura y de la presión en la refracción especifica y en la refracción molar de los líquidos?

La teoría dice que el índice de refracción aumenta con la presión debido al

aumento de la densidad. Un aumento de la presión y, por lo tanto, de la densidad

aumenta la concentración de electrones encontrados por la radiación y aumenta

correspondientemente el valor del índice de refracción. Y una variación de la

temperatura, produce una disminución de la densidad, por ello una disminución del

número de electrones encontrados y una disminución del índice de refracción.


37

3. Importancia del uso del refractómetro en la industria alimenticia

La importancia del refracción en esta industria es:

Figura 4

Industria alimentaria y de bebidas

Medición continuada de la concentración de azúcar para la regulación de la caldera de azúcar

Medición continuada de la concentración de azúcar en la mezcla de refrescos

Medición continuada del contenido de extracto original en el mosto frío en la fabricación de cerveza

Medición de mosto de vino

Análisis de cerveza (alcohol, extracto y extracto seco original) en combinación con medición de densidad

Medición de pastas y fluidos densos: azúcar líquido, melaza, miel, leche, yogurt, puré de tomate, de manzana, mermelada, mosto de vino, malta

1) Aplicaciones en los alimentos:

a) Azúcar y edulcorantes El contenido de azúcar y edulcorante es a menudo la crítica, y caro, componente de la mayoría de los productos alimenticios y bebidas. En la industria de alimentos mantener la concentración adecuada garantiza una calidad constante y reduce los costos, se utiliza para medir el contenido de sacarosa en una solución, pero también se utiliza como una medida relativa de la concentración de otros tipos de edulcorantes, como la alta concentración de fructosa de maíz.jarabes de fructosa (JMAF).La medición de la concentración de sólidos disueltos asegurará de que los rendimientos de producción se extiendan y los beneficios se mantengan. Los edulcorantes es típicamente se venden en un estado de concentración. A partir de este, el productor reconstituirá el edulcorante en una concentración más baja como parte de la producción de los alimentos o bebidas. Un problema que se encuentra con frecuencia durante la medición es que las muestras de alimentos y bebidas son a menudo muy coloreados y opacos incluso los azúcares líquidos son a menudo viscosas. Algunas muestras, tales como jugos y concentrados de frutas, mermeladas, jaleas y han disuelto los materiales, como


38

la celulosa, que pueden afectar a la lectura mediante el bloqueo de la luz en un refractómetro portátil manual de estilo.

b) Aromas, aceites y aditivos alimentarios (vitaminas, suero de leche, emulsionantes).

Los componentes que conforman un producto final deben ser críticamente supervisados y controlados. Esto se logra mediante la medición del índice de refracción de la pureza del producto. Si la medición es ligeramente diferente que el valor esperado y conocido, entonces el producto ha sido adulterado.

c) Frutas y Hortalizas madurez. Muchos productos agrícolas se cosechan cuando se determina que una maduración específica que se ha logrado. Esta madurez se determina tomando los jugos naturales y los azúcares de los productos y los ensayos el nivel de grados Brix (% de sólidos).Los productores de vino saben que es el momento de las uvas de la cosecha cuando alcanzan un cierto nivel de grados Brix o el azúcar. Esto es importante, ya que el nivel de azúcar juega un papel importante en el proceso de fermentación, afectando la calidad del producto final y la aceptación del consumidor.

d) En la miel. Los refractómetros operan de manera diferente y permiten identificar el nivel de humedad de la miel dentro del panal. Esta va bajando a medida que pasa el tiempo lo que la protege de hongos y su acción de fermentación que la descomponen durante la época de guarda. El equipo puede medir entre 12% y 27% de agua o humedad y es útil tanto para productores como exportadores.

e) Para la industria alimenticia Existen refractómetros de mayor rango: de 28 a62ºbrix, de 45 a 82ºbrix, y de 58 a 92ºbrix, que permiten medir dulces, mermeladas y jarabes. A su vez, son muy utilizados los salinómetros, que en un rango de 0 a 100% o entre 0 y 10% pero con una resolución más fina (del 0,1%)permiten identificar el punto exacto en soluciones para la industria salmonera y acuicultura en general así como en la avícola o en productos como aceitunas, pickles y otras preparaciones saladas. Todos ellos vienen en tamaño de bolsillo y son de muy fácil utilización, con sólo introducir una gota de solución en el lente.


39

XII-REFERENCIAS

Lange, Norbert Adolph, “Handbook of Chemistry”, 10 aed.,McGraw Hill,

New York, 1967, Pg. 1192, 1384.

Maron S., Landó J., “Fisicoquímica Fundamental”, 1era ed., Ed. Limusa,

México, 1978. Pgs 683-689.

Kirk, Raymond E., “ENCICLOPEDIA DE TECNOLOGIA QUIMICA”, Unión

Tipográfica Editorial Hispano Americana, 1ª Edición, Año 1965, México,

Pgs.: Tomo V: 676-685


40

XIII-ANEXOS

Artículo:

Publicado por Thelma Diego Sanchez.

EL REFRACTOMETRO DE ABBE Fundamentos: El refractómetro, como pieza fundamental, consta de un prisma recto de flint, según se indica en la figura. Este vidrio posee un elevado poder dispersivo, propiedad que mide la separación angular relativa producida en los colores extremos del espectro. Cuando se sumerge en un líquido, s , cuyo índice de refracción se pretende medir y se hace llegar sobre la superficie hipotenusa, AC, un haz de luz monocromática con una incidencia de 90º se refracta según ángulo b que coincide con el valor del ángulo límite, L. El rayo se refracta sobre la superficie BC con una incidencia de valor a y una emergencia igual a el índice de refracción del flint respecto al aire vale naf = sen e / sen a ; el de la sustancia respecto al flint es nsf = sen 90º / senb, y la suma de los ángulos interiores es a + b = d , siendo este último el ángulo diedro agudo del prisma recto . Los valores de naf y d son conocidos y fijos, al tanto que los de nsf , sen e, a y b están relacionados por las expresiones anteriores. Todos los rayos que penetran desde la sustancia con una incidencia menor de 90º salen desviados a la izquierda del rayo emergente, el cual determina, por tanto, el límite de separación de dos zonas, clara y oscura respectivamente, observables en el campo de un ocular cuyo eje coincida con la línea de separación . El anteojo que contiene el referido ocular se desplaza sobre un limbo en el que se ha construido una escala que suministra directamente el valor de nas, o índice de refracción de la sustancia respecto al aire, a expensas de la relación existente entre los índices de refracción de los tres medios implicados nas= naf / nsf Las determinaciones pueden hacerse iluminando con luz monocromática de sodio. Sin embargo es posible emplear una lámpara de luz blanca, ya que en el interior del tubo del refractómetro existe un par de prismas Amici que componen más o menos la luz según la posición que adopte uno de los prismas respecto al otro, lo que se logra mediante un tornillo de giro manejable exteriormente sobre el tubo. La sustancia líquida a ensayar se coloca en forma de gota sobre la cara pulimentada y libre del prisma; se aprisiona mediante otro prisma de igual forma, pero que posee esmerilada su cara externa. Ambos primas están unidos mediante una bisagra que permite el libre giro de uno de ellos. El instrumento está provisto de un sistema de termostatación consistente en una caja metálica que contiene los prismas y por la que circula agua proveniente de un depósito exterior construido especialmente por la misma casa Zeiss


41

suministradora del instrumento. Como accesorio se facilita una lámina de vidrio de índice de refracción conocido, marcado sobre una de las caras del pequeño paralepípedo, que se adhiere a la cara hipotenusa del prisma fundamental mediante monobromuro de naftaleno. A continuación, se recogen varias imágenes del refractómetro de Abbé, según modelos aparecidos en años sucesivos al primero fabricado por Zeiss.

¿Qué es el refractómetro Abbe? Es un aparato de mesa para determinar de manera rápida y precisa el índice de refracción nD entre 1,300 y 1,700 así como el contenido de azúcar de líqui- dos, dispersiones, emulsiones y otras sustancias traslúcidas. Podrá determinar el índice de re- fracción para un rango de temperatura de 0 - 70 °C utilizando el termómetro del envío. Se puede regular la temperatura del aparato por medio de un termostato externo con los adaptadores para tubos de agua incorporados en los cuerpos de los prismas superior e inferior. Así, este refractómetro Abbe le permite determinar de una manera precisa el contenido de azúcar en el rango 0- 95%; (1,333-1,531). No obstante, su ámbito de uso es más amplio: sirve para medir y analizar grasas, aceites, pinturas, lacados, alimentos, sustancias químicas, alcohol y disolventes .Si tiene alguna pregunta sobre el refractómetro, consulte la siguiente ficha técnica o póngase en contacto con nosotros en el número de teléfono +34 967 543 548 para España o en el número +56 2 562 0400 para Latinoamérica. Nuestros técnicos e ingenieros le asesorarán con mucho gusto sobre este refractómetro y sobre cualquier producto de nuestros sistemas de regulación y control, medidores o balanzas.

Partes del refractómetro:

1. Estas son las partes de un refractómetro abee más moderno:

http://www.ugr.es/~museojtg/instrumento74/ficha_bibliografia.htm

http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/sistemas-regulacion.htm

http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/sistemas-regulacion.htm

http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/medidores.htm

http://3.bp.blogspot.com/-kMdNv2Ig38s/TtqnKzPicxI/AAAAAAAAACU/gZE0bL_cfOs/s1600/partes+refrac.jpg


42

Medición del índice de refracción de las soluciones:

1.- Abriendo el prisma secundario coloca de 2 a 3 gotas de solución en el centro de la superficie del prisma 2.- Cierra cuidadosamente el prisma secundario 3.- Observar por el ocular, gira la perilla de compensación de color hasta que aparezca una línea clara y definida en el campo de visión 4.- Gira la perilla de medición alineando la línea delimitadora con las líneas de intersección 5.- Leer en la escala superior el índice de refracción

El refractómetro de Abbe tiene dos escalas: la superior, que mide directamente la concentración de azúcar (sacarosa) en % (grados Brix), y la inferior, que mide índices de refracción.

Figura 4.

http://4.bp.blogspot.com/-LCUF4Sgj1DE/TtqqnvheQEI/AAAAAAAAADE/OcOjx2JgIj8/s1600/ocular.jpg


43

La apreciación de la escala inferior es de 0,0005.

Calibración:

1. Colocar de 2 a 3 gotas de agua destilada en la superficie del prisma principal con una jeringa. (Figura 3) 2. Cierre el prisma secundario y observa a través del ocular. 3. Ajusta la escala, a 1.333 ( Brix 0%).

Técnica de calibración del refractómetro. En todas las técnicas refractométricas es necesario realizar calibraciones periódicas del instrumento. Como patrones para este fin se utilizan líquidos puros como agua ( nD 20=1.3330). Tolueno (nD 20=1.4969), y metilciclohexano (nD 20=1.4231). Estos dos últimos compuestos obtenerse del National Bureau of standard como muestras certificadas con índices de cinco decimales a 20, 25 y 30°C y para cada uno de siete longitudes de onda. Puede emplearse también como referencia una pieza de vidrio de prueba, proporcionada con muchos refractómetros. La diferencia entre el índice de refracción del patrón y la lectura de la escala del instrumento se aplica como una corrección aritmética en las determinaciones posteriores. Alternativamente, con el refractómetro de Abbe puede ajustarse mecánicamente el objetivo del telescopio de modo que el instrumento indique el índice de refracción apropiado para el patrón.

Esta es la escala que se observa

con el agua destilada

http://2.bp.blogspot.com/-mdWdkHAcfoY/TtqnwnJ0ouI/AAAAAAAAACc/PlTvGv3sASs/s1600/escala_agua.jpg


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El refractómetro se calibra con agua destilada, cuyo

índice de refracción es 1,3330. Para ello, se mide el

índice de refracción del agua en el refractómetro. Si la

medida no es la esperada (1,3330), se lleva, utilizando

el mando de enfoque, la línea de medida hasta el valor

1,3330. Finalmente, con la ayuda de un destornillador,

se sitúa la línea horizonte en el centro de la cruz de

enfoque (puede apreciarse en la imagen, aunque no es

muy nítida). El tornillo de calibración está en la parte

posterior del refractómetro.

http://4.bp.blogspot.com/-8q-NrUsyokQ/TtqoFd4By9I/AAAAAAAAACk/kg3NSqRDrpM/s1600/tornillo.jpg

Refractometria Inf.7 Final (1)

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