laboratorio de fiky 4

8/8/2019 laboratorio de fiky 4

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UNI-Facultad DeIngeniera Qumica y Textil INDICE DE REFRACCIN

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INDICE DE REFRACCINI. OBJETIVOS

o

Aprender la metodologa del uso del refractmetro para calcular correctamente los ndices de refraccin.

o Analizar usando la relacin existente entre el ndice de refraccin y sucorrespondiente variacin con la temperatura.

o Estudiar el comportamiento, usando mtodos grficos, de la variacindel ndice de refraccin en funcin a la concentracin en %V.

II. FUNDAMENTO TERICO:

2.1.-REFRACCIN:Es el cambio de direccin que experimenta una onda (luz) al pasar de un

medio material a otro. Slo se produce si la onda incide oblicuamente sobre lasuperficie de separacin de los dos medios y si stos tienen ndices derefraccin distintos. [1]

2.2.-INDICE DE REFRACCIN:

Es el cambio de direccin queexperimenta un rayo de luz cuando pasa deun medio transparente a otro tambintransparente. Este cambio de direccin estoriginado por la distinta velocidad de la luz encada medio, est representado por la letra n,esta es adimensional mayor que la unidad.

Se obtiene del cociente entre lavelocidad de propagacin de la luz en elvaco y la velocidad de propagacin de laluz en la materia: Figura (1): Refraccin

.....Ec (1)

c = Velocidad de propagacin de la luz en el vaco.

v = Velocidad de propagacin de la luz en la materia.[2]

n = c/v


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2.3.- LA LEY DE SNELL:

Es una frmula simple utilizada para calcular el ngulo derefraccin dela luz al atravesar la superficie de separacin entre dos medios de propagacin

de la luz (o cualquier onda electromagntica) con ndice de refraccin distinto.

Esta dada por: .....Ec (2)

Sean n1 y n2 son los ndices de refraccin de losmedios.Los ngulos son los ngulos que se forman conla lnea normal siendo:

1: El ngulo de la onda incidente.

2: El ngulo de la onda refractada. [3]

Figura (2): Willebrord Snell

2.4.- EL REFRACTOMETRO:

A refractmetro es un instrumento ptico quese utiliza para determinar ndice de refraccin de unasustancia. Esto refiere a menudo a una ciertacaracterstica fsica de una sustancia que se relacionedirectamente con su ndice de refraccin. Ciertos tiposde refractmetros se pueden utilizar para medir gases,lquidos por ejemplo aceites o slidos a base de agua,e incluso transparentes o translcidos por ejemplopiedras preciosas.

Figura (3): RefractmetroEst constituido por 3 partes:

Lmpara: Es una fuente de radiacin.Prisma: Es un pequeo bloque de material de vidrio con dos superficiesplanas y pulidas, diseado para controlar ngulos con mayor precisin.Escalas: Proporciona los valores de ndice de refraccin. [4]


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Sea :

Reemp lazando da tos en 9) :

n20 " =1 .3324 - 0,0004x 20-18)

n20 " =1 .331 6

De la misma manera reemp lazamos los da tos de la Tab la N1 ob tenemos :

C o c e tra c i de Eta ole % de ol.

(C ) dic e de refra cc i

0 0 , 610 0 , 9

20 0 , 431 30 0 1 ,3442 40 2 0 1 ,3444 50 2 0 1 ,3 593

60 2 0 1 ,3 59970 2 0 1 ,3 62 880 2 0 1 ,3 661 90 2 0 1 ,3 671

99.7 2 0 1 ,3 654

Tab la N4. Med iciones de l nd ice de ref racc i n de so luc iones de e tano l a 20 .

b) C orre cc i de las medi c io es del di c e de refra cc i a 2 5C . Sea la s i uien te ecuac i n:

10)

C o c e tra c ide Eta ol e

% de ol.


018

1.3324

= - 0, 0004


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Despe jando la ecuac i n 10 ):

.. 11)

Sea :

Reemp lazando da tos en 9) :

n25 % =1 .3324 - 0,0004x 25-18)

n25 % =1 .32 96

De la misma manera reemp lazamos los da tos de la Tab la N1 ob tenemos :

C o c e tra c i de Eta ole

% de ol.


0 2 5 1 ,32 9610 2 5 1 ,33 0920 2 5 1 ,3411 30 2 5 1 ,3422 40 2 5 1 ,3424 50 2 5 1 ,3 573 60 2 5 1 ,3 57970 2 5 1 ,3 608

802

51

,36

41

90 2 5 1 ,3 651 99.7 2 5 1 ,3 634

Tab la N5. Med iciones de l nd ice de re f racc i n de so luc iones de e tano l a 25 .

C o c e tra c ide Eta ol e

% de ol.


0 1 8 1 .3324

n 25& =n e - 0,0004x 25-Te)


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4.4. Graf icas n ic refra cci n e n fu nci n e la c nc e n ra ci n%v lu me n a estas te m eraturas (Ver anexos).

V. DIAG RAMAS EXPERIMENTALES

VI. DISCUSIN DE RESULTADOS

Calcularemos el porcentaje de error de los resultados alladosexperimentalmente, con la siguiente expresin:

Utilizamos la abla :

G RAFICO 1.-Se muestrasoluciones de etanol, que sernutilizadas en la medicin dendices de de refraccin.

G RAFICO 3.-Se muestra elproceso de adicin de lassoluciones en el prisma delrefractmetro.

G RAFICO 2.-Se muestra elproceso de extraccin delas soluciones haciendouso del gotero


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Para 2 5C :

nd ices de ref racc i n ter ico : Etano l =1 ,36 25 1a tm)

El porcen ta je de error a dif eren tes concen trac iones se mues tra en la

s i uien te tab la .

C o c e tra c i de Eta ole

% de ol.

(C ) % error

0 2 5 2) 28640193 %10 2 5 20 18649034 %20 2 5 11 40929088 %30 2 5 12 3261809 %40 2 5 13 31108462 %50 2 5 0,19892434 %60 2 5 0,15465056 %70 2 5 0,05878895 %80 2 5 0,30056447 %90 2 5 0,373599 %

99.7 2 5 0,24937656 %

os pequeos mrgenes de error pos iblemen te se debe a que la tempera tura med ida en e l ref rac tme tro tiene dos cif ras s ign ifica ti as , en e l cua l la ultima es dudosa por tan to no se podr a asegurar que se haya med ido a la tempera tura exac ta .

De jar por muc ho tiempo a l a ire libre e l e tano l en e l pr isma de lre f rac tme tro camb ia en cier to modo la concen trac in de la mues tra

ar a y eso mod ifica su nd ice de re f racc in , as como tamb i n lo mod ifica , la can tidad de sus tanc ia en e l pr isma de l re f rac tme tro.

VII. CONCLU SION ES

Por med io de las tab las y gr ficos se puede comprobar que e l nd ice de re f racc in ar a en f orma direc tamen te proporc iona l a la concen trac in de la sus tanc ia .

Se demues tra que e l nd ice de re f racc in con la tempera tura tiene una re lac in inversa , a mayor tempera tura menor nd ice de re f racc in y viceversa .


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X. AN EXO S (test de laboratorio)

U SO S D E LO S EFRACTOM ETRO S EN LO S AL IM ENTO S

L os ltimos avances en e l ins trumen to de l re f rac tme tro han me jorado la lnea de f ondo para la indus tr ia a limen tar ia . Duran te cas i un s iglo, trad iciona les de mano por t tiles) re f rac tme tros se bas en teramen te en la interpre tac in de un operador a

menudo "con f usa " lnea de sombra para ob tener un va lor de concen trac in de una mues tra dada . El desarro llo de re f rac tme tros de mano au tom tico digita l se ha reduc ido en gran med ida e l error de operador en es te sen tido .

Un a herramie n ta in dispe n sable

on sus m ltiples usos , re f rac tme tros se han conver tido en una herram ien ta ind ispensab le en la com ida s iempre camb ian te de hoy y de beb idas . Las med idas vita les como e l nd ice de re f racc in y Br ix% a hora se pueden rea lizar ms rp ido y f c il, man ten iendo a s i ca lidad de produc tos y a menores cos tos de producc in en genera l.

1 . A plic ac ion es e n los alime n tos :

a . Az c ar y edul c oran tes

El con ten ido de azcar y edu lcoran te es a menudo la cr tica , y caro ,componen te de la mayor a de los produc tos a limen ticios y beb idas .

En la indus tr ia de a limen tos man tener la concen trac in adecuada garan tiza una ca lidad cons tan te y reduce los cos tos

El utiliza para med ir e l con ten ido de sacarosa en una so luc in , pero tamb i n se utiliza como una med ida re la tiva de la concen trac in de otros tipos de edu lcoran tes , como la a lta concen trac in d e f ruc tosa de ma z jarabes de f ruc tosa JMA ). La med icin de la concen trac in de s lidos disue ltos asegurar de que los rend im ien tos de producc in se ex tiendan y

los bene ficios se man tengan . Los edu lcoran tes es tpicamen te se venden en un es tado de concen trac in . A par tir de es te , e l produc tor recons tituir e ledu lcoran te en una concen trac in ms ba ja como par te de la producc in de los a limen tos o beb idas .

n prob lema que se encuen tra con f recuenc ia duran te la med icin es que las mues tras de a limen tos y beb idas son a menudo muy co lore ados y


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opacos inc luso los azcares lqu idos son a menudo viscosas . Algunas mues tras , ta les como jugos y concen trados de f rutas , merme ladas , ja leas y han disue lto los ma ter ia les , como la ce lulosa , que pueden af ec tar a la lec tura med ian te e l bloqueo de la luz en un re f rac tme tr o por t tilmanua l de

es tilo.

b . A romas, a c eites y aditi os alime n tarios vitam inas , suero de lec he ,emu ls ionan tes) .

L os componen tes que con f orman un produc to fina l deben ser cr ticamen te superv isados y con trolados . Es to se logra med ian te la med icin de l nd ice de re f racc in de la pureza de l produc to . Si la med icin es ligeramen te dif eren te que e l va lor esperado y conoc ido , en tonces e l produc to ha s ido

adu lterado .

c . F rutas y Hortali z as madure z .

Muc hos produc tos agr co las se cosec han cuando se de term ina que una madurac in espec fica que se ha logrado . Es ta madurez se de term ina tomando los jugos na tura les y los azcares de los produc tos y los ensayos e l nive l de grados Br ix % de s lidos) . L os produc tores de vino saben que es e l momen to de las uvas de la cosec ha cuando a lcanzan un cier to nive l

de grados Br ix o e l azcar .

Es to es impor tan te , ya que e l nive l de azcar juega un pape l impor tan te en e l proceso de f ermen tac in , a f ec tando la ca lidad de l produc to fina l y la acep tac in de l consum idor .

d . En la miel.

L os ref rac tme tros operan de manera dif eren te y perm iten iden tificar e lnive l de humedad de la mie l den tro de l pana l. Es ta va ba jando a med ida que pasa e l tiempo lo que la pro tege de hongos y su acc in de f ermen tac in que la descomponen duran te la poca de gua rda . El equ ipo puede med ir en tre 12 % y 27% de agua o humedad y es til tan to para produc tores como expor tadores .

e . Para la i n dustria alime n tic ia


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Exis ten re f rac tme tros de mayor rango : de 28 a 62br ix, de 45 a 82br ix, y de 58 a 92br ix, que perm iten med ir d u lces , merme ladas y jarabes .

A su vez , son muy utilizados los sa linme tros , que en un rango de 0 a 100% o en tre 0 y 10% pero con una reso luc in ms fina de l 0,1%) perm iten iden tificar e l pun to exac to en so luc iones para la indus tr ia sa lmonera y acu icu ltura en genera l as como en la av co la o en produc tos como ace itunas , pickles y otras preparac iones sa ladas .

Todos e llos vienen en tamao de bo ls illo y son de muy f c ilutilizac in , con s lo introduc ir una go ta de so luc in en e l len te .

R efra c tmetro para c on te n ido de sal P C E 02 8

A parato para determi n ar el c on ten ido de sal e n alimen tos y medios a c uosos opastosos

on es te apara to puede de term inar e l con ten ido de sa l de un modo rp ido y prec iso , as como ob tener e l peso espec fico . El ref rac tme tro puede ser usado para med ir e l con ten ido de sa l en a limen tos y en todo tipo de so luc iones con concen trac in de sa l. Es to es impor tan te por

e jemp lo en e l sec tor de la indus tr ia de la a limen tac in . En lugar de emp lear e l re f rac tme tro para med ir e l con ten ido de sa l de lagua o de so luc iones acuosas , puede de term inar lo con la ayuda de los med idores conduc tibilidades digita les . Sobre e llo puede inf ormarse en nues tra pg ina de med idores .

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