6.3Определение плотности

Плотность ( или d) – одна из характерных констант чистого вещества. Она меняется с изменением температуры. Чаще всего определяют относительную плотность. Как правило, в качестве стандарта служит вода при 4С, плотность которой в этих условиях приближается к единице ( = 0,999997 г/см³). Поэтому стандартную плотность при определенной температуре, отнесенную к плотности воды при 4С, обозначают как .

Плотность определяют, применяя весы Мора или Вестфаля, ареометр либо пикнометр. В продаже имеются готовые комплекты ареометров, градуированные при определенной температуре.

Сухой ареометр свободно помещают в исследуемую жидкость при температуре, указанной на ареометре; плотность отсчитывают непосредственно по шкале ареометра.

Способ определения плотности в пикнометре основан на измерении массы известного объема жидкости. Вначале взвешивают пустой пикнометр, потом с водой, а затем с исследуемой жидкостью. Находят массу равных объемов исследуемой жидкости и воды. Вычислив отношение этих масс, получают относительную плотность. Сопоставив полученную величину относительной плотности () со справочным значением, делают вывод о чистоте полученного соединения или его тождестве с известным веществом. Дополнительную информацию об измерении относительной плотности с помощью пикнометров можно получить в руководствах /26-32/.

6.4Показатель преломления

Используется для идентификации и проверки чистоты жидкостей. Сопоставляя измеренную величину показателя преломления со справочным значением можно сделать вывод о чистоте полученного соединения или о его тождестве с известным веществом. Величина показателя преломления изменяется с изменением температуры и длины волны света, при которых производится определение. Как правило, значение показателя преломления находят при длине волны, соответствующей длине волны желтого натриевого пламени (D-линия,  = 589,3 нм). Символ показывает, что показатель преломления определен для линии D при 20С. Для органических жидкостей показатель преломления изменяется обычно в пределах от 1,3 до 1,8.

Показатель преломления определяют рефрактометрами – рефрактометр типа Аббе. Они сконструированы так, что при любом типе освещения отмечают показатель преломления для D-линии Na. Для измерения нужны лишь несколько капель жидкости, точность измерения = 0, 0001. Значение показателя преломления используется также для нахождения величины молекулярной рефракции МR, являющейся важной характеристикой вещества:

,

где n – показатель преломления;

М – молекулярная масса;

 – плотность вещества.

Молекулярную рефракцию, вычисленную по формуле, сравнивают с молекулярной рефракцией, найденной как сумма атомных рефракций или рефракций связей по табличным данным в соответствии с гипотетической формулой исследуемого вещества /33/. Достаточно удовлетворительное совпадение найденных в обоих случаях значений служит подтверждением правдивости представлений о составе и строении исследуемого вещества, составленных на основании данных химического анализа и изучения химических свойств.