Quando la luce passa da un mezzo a altro, come ad esempio dall'aria al vetro, sia la velocità dei raggi luminosi e la loro direzione di modificare l'escursione. Gli scienziati si riferiscono al rapporto tra la velocità della luce nel vuoto, che è costante, la velocità della luce nel mezzo come l'indice di rifrazione. L'indice di rifrazione del mezzo è proporzionale alla variazione dell'angolo dei raggi luminosi. Gli scienziati normalmente effettuare misurazioni di indice di rifrazione su liquidi relativamente puri per verificare la loro purezza. Tuttavia, misure di indice di rifrazione possono essere eseguite anche su miscele di liquidi. Inoltre, se lo sperimentatore conosce l'identità e la quantità di ogni componente di una miscela o formulazione, lui o lei può calcolare un indice di rifrazione stimato.
Istruzioni
• Calcolare la frazione molare X di ogni componente della miscela. La frazione molare di un determinato componente A è data da "x (a) = (talpe della A) / (moli di tutte le sostanze)" e le talpe di una sostanza è dato da talpe = (grammi di sostanza) / (peso formula della sostanza).
Si consideri, ad esempio, una miscela di 10,0 g di esano, 10,0 g di toluene e 10,0 g di cicloesano. I pesi formula di queste sostanze sono 86.18, 92.14 e 84.16 grammi per mole, rispettivamente. La miscela contiene pertanto 0.116, 0,109 e 0,119 talpe di questi composti. La frazione molare di esano è quindi X(hexane) = 0.116 / (0.116 + 0.109 + 0.119) = 0,337, mentre le frazioni di mole del toluene e del cicloesano sono 0,317 e 0.346, rispettivamente.
• Determinare gli indici di rifrazione di tutti i componenti nella miscela. Queste informazioni sono normalmente disponibili in libri di riferimento, come il "The Merck Index", così come nel database online (Vedi risorse). Continuando l'esempio dal passaggio 1, gli indici di rifrazione di esano, toluene e cicloesano sono 1.3749, 1.4969 e 1.4262, rispettivamente.
• Moltiplicare la frazione molare di ciascun componente per l'indice di rifrazione di quel componente, quindi sommare tutti i prodotti per determinare l'indice di rifrazione stimato della miscela. Continuando l'esempio dal passaggio 2, l'indice di rifrazione della miscela sarebbe "n(mixture) = (0,337 1.3749) + (0.317 1.4969) + (0.346 * 1.4262) = 1.431."