Refratometria: Medição do Índice de Refração

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REFRATOMETRIA
MEDIDA DO ÍNDICE DE REFRAÇÃO
DEFINIÇÃO DE ÍNDICE DE REFRAÇÃO
𝒏𝑫 =
𝐬𝐢𝐧 𝒊
𝐬𝐢𝐧 𝒓
=
𝒗1
𝒗2
i = ângulo do raio incidente (RI)
r = ângulo do raio refratado (RR)
𝒗1 = velocidade da luz no vácuo
𝒗2 = velocidade da luz no meio
𝒏𝑫 = índice de refração
O índice de refração é sempre maior do que 1. Usualmente, o ar é escolhido como 
meio de referência, e para se obter o valor real do índice de refração da substância, 
deve-se multiplicar o seu índice de refração em relação ao ar, por 1.0003, que é a 
relação 𝒗𝟏/𝒗𝟐, para 𝝀 = 589 nm, luz amarela do sódio (linha D) a 1 atm e 20°C. 
O índice de refração depende do comprimento de onda (λ) da luz.
Interação da luz com a matéria
Os campos eletromagnéticos da luz são afetados quando esta atravessa
uma substância devido a estrutura química que pode apresentar maior
ou menor densidade de elétrons que vão afetar a propagação da luz.
O índice de refração depende do tipo de substância – auxilia na caracterização e
verificação do grau de pureza.
O índice de refração de um solvente é afetado pela concentração de um determinado
soluto, logo auxilia na avaliação da concentração de substâncias em solução. 
Medida do Índice de Refração
O ângulo 𝒓 aumenta com o ângulo 𝒊, e atinge o seu valor máximo, ângulo crítico, 
quando o raio de luz incidente for horizontal, i.e., quando 𝒊 = 𝟗𝟎°.
Percurso da luz através do refratômetro de 
Abbe.
Campo de visão do refratômetro.
A luz branca é passada, com ângulo crítico de incidência, do meio
cujo índice de refração se deseja determinar para um prisma de
vidro de índice de refração elevado e conhecido. A luz
emergente passa por um conjunto de prismas especiais,
prismas de Amici, que separam da luz branca, a linha D do
sódio. Esta luz, assim selecionada, e dirigida através de uma
luneta até uma ocular onde existe um retículo. A incidência de 90°
é obtida quando o campo da ocular se apresenta dividido em duas
partes, clara e escura, cuja separação coincide exatamente com a
interseção das linhas do retículo. Atingida esta condição, o índice
de refração, entre 1,300 e 1,700 é lido na escala do aparelho.
Objetivo
Medir o índice de refração de uma mistura
binária (água-álcool), de proporções
conhecidas, e construir a curva-padrão do
índice de refração, em função da
concentração.
Materiais utilizados
Refratômetro de Abbe, pipetas, tubos de
ensaio arrolhados, misturas de água-
etanol de concentrações conhecidas.
Materiais 
A
Imagem de como pode aparecer o campo da ocular com franjas azuis ou vermelhas
Ajuste feito no aparelho com a alteração da posição dos prismas
Imagem do campo da ocular com a fase escura centralizada e a escala do refratômetro 
T.oC nD T.oC nD
10 1.3337…. 20 1.3330……
11 1.3336 21 1.3329
12 1.3336 22 1.3328
13 1.3335 23 1.3327
14 1.3335 24 1.3326
15 1.3334 25 1.3325
16 1.3333 26 1.3324
17 1.3332 27 1.3323
18 1.3332 28 1.3322
19 1.3331 29 1.3321
20 1.3330 30 1.3320
Influência da temperatura no índice de refração da água
N
V/mL Concentração
ρ/g.mL-1 V/mL m/g nD
Água Etanol
%m/m
%v/v
1 100,00 0,00 0 0 0,996621 100,000 99,6621 1,3324
2 90,0 10,00 8,076 10,09 0,97900 99,081 96,999 1,3388
3 69,9 30,00 25,37 30,90 0,954212 97,095 92,649 1,3507
4 49,95 49,91 44,09 51,74 0,91922 96,466 88,674 1,3569
5 29,95 69,8 64,3 71,8 0,87499 97,161 85,015 1,3611
6 15,13 85,2 82,3 87,2 0,82995 97,684 81,073 1,3621
7 0 99,9 100 100 0,78342 99,749 78,145 1,3594
Índice de refração de diferentes misturas água-álcool
a. Gráficos índice de refração Vs. concentração 
das misturas água-etanol (% em massa e % 
em volume de etanol)
b. Análise dos resultados.