Química Orgánica 1. Licenciatura en Química-Profesorado en Química-Químico Analista

Control de Pureza de líquidos: Índice de refracción

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro cuya diferencia se basa en sus respectivas densidades ópticas. Un ejemplo cotidiano de dicho fenómeno se produce al sumergir un objeto a un vaso con agua. La desviación del haz de luz emitido cumple la llamada ley de Snell, para la cuál se necesita conocer el índice de refracción y el ángulo de desviación de la luz.

La ley Snell permite cuantificar el fenómeno de la refracción relacionando, el índice de refracción y su respectivo ángulo de desviación:

(n1) (Sen1) = (n2) (Sen2) Para determinar el índice de refracción se utiliza lo que se denomina

refractómetro. El principio de funcionamiento de este instrumento es la reflexión total interna. El líquido cuyo índice de refracción se desea medir se coloca entre dos prismas transparentes rectangulares de índice de refracción conocidos. Los prismas son de vidrio ópticamente denso, y una condición necesaria para poder utilizar el instrumento es que el índice de refracción del líquido sea menor que el de los prismas. La cantidad de líquido necesaria es de solamente unas pocas gotas.

La luz entra en el prisma por la cara B1C1, se refracta y los rayos se dirigen a la cara esmerilada A1B1. En esta cara tiene lugar el fenómeno de la reflexión total interna, y los rayos que no son reflectados, atraviesan el líquido y

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el otro prisma (que corrige las desviaciones de los rayos), para emerger por la cara AC y seguir hasta el ocular.

Se debe ajustar la inclinación de los prismas de manera que la separación de los campos claro y oscuro en el ocular coincide con el centro del retículo, entonces el índice de refracción buscado se lee directamente en una escala calibrada, acoplada a los prismas y anexa al ocular. En algunos instrumentos la escala está ubicada dentro del campo de visión del ocular, de forma que es posible verla conjuntamente con el retículo y los campos claro y oscuro.

El índice de refracción depende de la temperatura. Para la mayoría de las sustancias orgánicas esta variación se encuentra entre 0.001 y 0.004 unidades por oC de variación de la temperatura (representa alrededor de 1 % de variación para un cambio de 5 oC en la temperatura ambiente). Por esta razón, en mediciones de precisión es imprescindible controlar la temperatura del líquido analizado. Con este fin los prismas del refractómetro tienen acoplado un sistema para estabilizar y medir la temperatura durante la determinación, utilizando un termostato como medio auxiliar para establecer un flujo de agua a la temperatura deseada.

Descripción:

1. Ocular.

2. Ensamble de iluminación de la muestra.

3. Perillas de abertura del prisma.

4. Prisma secundario.

5. Sensor de Temperatura

6. Ensamble de la iluminación de la escala.

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7. Caja desecadora.

8. Conexión de entrada y salida de agua para el control de temperatura.

9. Tornillo de ajuste.

10. Perilla de compensación de color.

11. Perilla de medición.

12. Termómetro.

El índice de refracción es una propiedad física intensiva propia de cada compuesto, como tal describe y caracteriza cada compuesto.