공기에서 유리로와 같이 빛이 한 매체에서 다른 매체로 통과하면 광선의 속도와 이동 방향이 모두 바뀝니다. 과학자들은 일정한 진공 상태에서의 빛의 속도와 매질에서의 빛의 속도의 비율을 굴절률이라고합니다. 매체의 굴절률은 광선 각도의 변화에 비례합니다. 과학자들은 일반적으로 순도를 확인하기 위해 상대적으로 순수한 액체에서 굴절률 측정을 수행합니다. 그러나 굴절률 측정은 액체 혼합물에서도 수행 할 수 있습니다. 또한 실험자가 혼합물 또는 제형의 각 성분의 정체와 양을 알고 있다면 추정 굴절률을 계산할 수 있습니다.
혼합물의 각 성분의 몰 분율 X를 계산하십시오. 주어진 성분 A의 몰 분율은 "X (A) = (A의 몰) / (모두의 몰) 물질) "이며 물질의 몰은 몰 = (물질의 그램) / (공식 중량 물질의).
예를 들어, 10.0g의 헥산, 10.0g의 톨루엔 및 10.0g의 시클로 헥산의 혼합물을 고려하십시오. 이 물질의 공식 무게는 각각 86.18, 92.14 및 84.16 그램 / 몰입니다. 따라서 혼합물은 0.116, 0.109 및 0.119 몰의 이러한 화합물을 포함합니다. 따라서 헥산의 몰 분율은 X (헥산) = 0.116 / (0.116 + 0.109 + 0.119) = 0.337 인 반면 톨루엔과 시클로 헥산의 몰 분율은 각각 0.317 및 0.346입니다.
혼합물의 모든 성분의 굴절률을 결정하십시오. 이 정보는 일반적으로“The Merck Index”와 같은 참고 서적과 온라인 데이터베이스 (참고 자료 참조)에서 사용할 수 있습니다. 1 단계의 예를 계속하면 헥산, 톨루엔 및 시클로 헥산의 굴절률은 각각 1.3749, 1.4969 및 1.4262입니다.
각 구성 요소의 몰 분율에 해당 구성 요소의 굴절률을 곱한 다음 모든 제품을 합하여 혼합물의 예상 굴절률을 결정합니다. 2 단계의 예를 계속하면 혼합물의 굴절률은 "n (혼합물) = (0.337 * 1.3749) + (0.317 * 1.4969) + (0.346 * 1.4262) = 1.431"이됩니다.