Контроль фізичних властивостей та складу речовини, страница 5

де n2,1 - відносний показник заломлення середовища, в якому  розповсюджуються заломлене світло, відносно середовища, в якому розповсюджується падаюче світло.   У свою чергу значення n1 та n2 пропорційні концентрації середовищ. Таким чином, при постійному середовищі І концентрацію в середовищі  можна визначити по величині кута b.   Одним з методів визначення показника заломлення є широко  розповсюджений метод, оснований на використанні повного  внутрішнього відбивання, який ще  називають  методом  граничного  кута. Якщо світлова хвиля з оптичного більш густого середовища  І  падає  на межу розділу з середовищем із меншою оптичною густиною 2 /n2.1<І;n2<n1; бетта>альфа/ , то при певному значенні кута альфа гранич.<__П/2_величина кута бетта стає рівною 90' /sin альфа =  n2,1/.Заломлена хвиля в такому випадку відсутня. Світло повністю відбивається  від межі розділу середовища /або ковзається по ній/ й вже  зовсім  не потрапляє в середовище з меншим показником заломлення. Такому значенню альфа гран, відповідає положення світла й тіні, по якому  й здійснюється вимірювання коефіцієнта заломлення й відповідно концентрації розчину. В  автоматичному  рефрактометрі  повного  внутрішнього відбиття світло від джерела  випромінювання  після проходження через  конденсатор   пучком,  який  сходиться /збіжним пучком/, направляється на вимірюванний призматичний елемент, робоча поверхня  якого  знаходиться  в  контакті  з  досліджуємою рідиною. Фотоелектрична  схема  реєстрації  положення світла й тіні побудована з двох фотоелементів. При цьому  на фотоелемент  проектуються повністю освітлена зона поля  зору,  а на фотоелемент - границя світла і тіні. Для вирівнювання світлових потоків фотоелемент  частково діафрагмований.   Зміщення межі світла й тіні обумовлене зміною показника заломлення аналізуємої рідини, веде до зміни  сигналу  фотоелемента  6при незмінному сигналі фотоелемента 5. Таким чином,  різниця  фотоелектричних сигналів буде пропорційна зміщенню границі світла йтіні, а, значить, і вимірюваній зміні показника заломлення,  який залежить від концентрації розчину. Ця різниця - сигнал  розбалансу- подається на підсилювач 7, а звідти - до вимірюючого приладу 8.   Подібні схеми забезпечують вимірювання з похибкою  +-  1%  віддіапазона вимірювання.   Перевагою таких рефрактометрів є  можливість  використання  їх для аналізу непрозорих рідин.   Принцип дії автоматичних поляриметрів оснований  на  тому,  що для розчинів, які містять в собі оптично активні речовини  /сахарозу, глюкозу, фруктозу, більшість ефірних масел  і  т. ін./,  кут обертання площини поляризації поляризованого світла  пропорційний його концентрації. Такі прилади, наприклад,  використовуються  для визначення цукру в цукрових буряках, продуктах і відходах  цукрового виробництва.   Принцип дії кондуктометричних  концентратомірів  оснований  на вимірюванні електропроводності аналізуємих розчинів, яка, в  свою чергу, залежить від концентрації розчинених речовин.   У харчовій промисловості такі прилади застосовуються для  контролю якості виноматеріалів, молочних продуктів, концентрації солевих та миючих розчинів.   У контактних кондуктометричних концентратомірах /рис.6.7/ застосовуються вимірювальні ячейки  /ВЯ/,  які  складаються  з  двохелектродів, розміщених в аналізуємому розчині на певній  відстані один від одного. Опір ячейки зумовлюється лише  електропровідністю розчину. Rt - температурно компенсуючий опір; Rш - шунтуючий  опір, який служить для  настройки  схеми. ВЯ  підключається  до  вимірювального приладу ВП, який  являє  собою  урівноважений  міст  перемінного струму, котрий діє аналогічно мосту з термометром опору.   Зміна концентрації розчину викликає зміну опору між електродами ВЯ, що приводять до розбалансу мосту й на вході підсилювача ЕП з’являється  сигнал,  пропорційний  зміні  концентрації    розчину. Підсилений сигнал діє на реверсійний двигун.РД, який переміщає движок реохорда в напрямку ліквідації розбалансу й одночасно  показуючи стрілку.   Необхідно враховувати, що електропровідність розчинів  істотно залежить від температури й ця залежність має складний характер.   Безконтактні кондуктометричні концентратоміри застосовуються в основному для аналізу забруднених рідин, суспензій  та  колоїдних розчинів. В основі їх роботи лежить  використання  електролітичних розчинів, котрі вимірюються за допомогою індуктивних або ємнісних ячейок.