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DISCENTE: Adeilson Pereira da Silva Lista de Exercícios de Refratometria 1 – Defina índice de refração. Qual é o menor valor que o índice de refração poderá assumir? Qual é a unidade dessa grandeza física? R: É a razão entre a velocidade da luz no vácuo (c) e a velocidade da luz em um determinado meio. O índice de refração é uma grandeza que sempre vai ser maior que 1 ou igual a 1 (quando aluz estiver se propagando no vácuo). A grandeza física que relaciona as velocidades nos dois meios é o índice de refração, que é definido como o sendo a razão entre a velocidade da luz no primeiro meio e a velocidade da luz no segundo meio. n = c/v 2 – Em quais Leis Físicas a Refratometria é fundamentada? Enuncie-as. R: 1ª Lei da Refração: o raio incidente, o raio refratado e a reta normal no ponto de incidência estão contidos num mesmo plano. 2ª - Lei da Refração de Snell-Descartes: calcula o valor do desvio sofrido pela refração da luz, assinalando que os senos dos ângulos de incidência e refração são diretamente proporcionais às velocidades da onda nos respectivos meios. n1 . sen i = n2 . sen r. 3 – Defina o equipamento Refratômetro indicando os principais componentes do mesmo que são indispensáveis para o seu funcionamento. Use o manual do Refratômetro de Abbe como fonte para essa questão. R: Os principais componentes do refratômetro de Abbe são o prisma de medição, que trabalha em uma faixa de índice (para o equipamento do laboratório 1,300 < nD < 1,700), a objetiva de focalização, e o círculo graduado de cristal com microscópio de leitura. 4 – Quais são os observáveis que os Refratômetros disponibilizam para o analista? (Quais são os parâmetros que são medidos através do Refratômetro?) R: Ele pode ser utilizado para determinar a identidade de um material desconhecido a partir da medida de seu índice de refração, pode ser utilizado para determinar a concentração de uma substância dissolvida em outra ou ainda determinar a pureza de uma determinada substância. https://pt.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9ria-prima https://pt.wikipedia.org/wiki/Concentra%C3%A7%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Subst%C3%A2ncia https://pt.wikipedia.org/wiki/Dissolu%C3%A7%C3%A3o https://pt.wikipedia.org/wiki/Impureza 5 – Defina ângulo crítico ou ângulo limite de refração. Qual é a sua importância para aplicação da técnica de refratometria? R: Ângulo limite: menor ângulo de incidência da luz em uma superfície de separação entre dois meios a partir dos quais ela é totalmente refletida. É pela existência deste ângulo crítico que funcionam as fibras ópticas, onde a luz não pode escapar de seu anterior pois sempre incide na superfície que a separa do meio exterior num ângulo menor do que o crítico. 6 – Indique cinco aplicações utilizadas da técnica de refratometria em laboratórios de físico-química e laboratórios de análise clínica? R: É usado para determinar a concentração de açúcar em um fluido, também conhecido por índice de Brix, em frutas, doces preparados, mel e outros alimentos. É usado também para medir a concentração de proteínas ou a salinidade no sangue. Com ele também é medida a salinidade da água do mar em estudos oceanográficos. Tem ainda variado uso na indústria, para medir líquidos anticongelantes e outros fluidos industriais. 7 – Considere a solução etanol-água em várias concentrações. Há possibilidade de realizar uma relação entre as respectivas concentrações e os respectivos índices de refração? Explique. R: sim, é possível haver uma relação, tendo em vista que o índice de refração também depende da concentração, logo, caso haja mais etanol, por exemplo, maior será o índice de refração. 8 – Faça uma discussão sobre os diferentes valores de índice de refração em diferentes substâncias puras, como também em soluções. O que deve influenciar os diferentes valores de índice de refração. R: Cada elemento possui seu índice de refração específico. O índice de refração depende diretamente da frequência da luz incidente sobre o meio. Geralmente, quanto maior é a frequência da luz, maior será o índice de refração da luz para aquela frequência específica. Além disso, cabe ressaltar que quando a densidade de um meio aumenta, consequentemente, o índice de refração aumento, portanto, como variações de pressão e temperatura alteram a densidade, isso também altera o índice de refração. Ademais, o comprimento da onda também influencia. 9 – Descreva as etapas para a calibração do Refratômetro de Abbe. R: Normalmente antes de iniciar as medidas, é preciso verificar se o ajuste do refratômetro está correto, comprovação esta que pode ser feita usando-se água destilada a temperatura conhecida, ou medindo-se a plaqueta padrão fornecida com o equipamento, cujo índice também é conhecido. https://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7%C3%BAcar https://pt.wikipedia.org/wiki/Fluido https://pt.wikipedia.org/wiki/Brix https://pt.wikipedia.org/wiki/Fruta https://pt.wikipedia.org/wiki/Mel https://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna https://pt.wikipedia.org/wiki/Sal https://pt.wikipedia.org/wiki/Sangue https://pt.wikipedia.org/wiki/Anticongelante Ajuste com água destilada – Depositar algumas gotas de água sobre o prisma de medição, fechar o bloco e localizar na ocular a linha de separação – fazer a leitura no termômetro e na escala do refratômetro e comparar com a tabela anterior. No caso de diferença acentuada, ajustar a leitura do equipamento com a tabela e depois com o pino de correção ajustar a linha de separação na ocular. Ajuste com a placa de calibração – Usando um pano bem limpo ou um lenço de papel limpar esmeradamente a superfície do prisma de medição e ambas as superfícies polidas da plaqueta. Colocar uma gota do líquido de acoplamento sobre o prisma de medição e comprimir a plaqueta para remover todas as bolhas de ar. Se a quantidade de alfabromonaftalina foi grande, deveremos retirar o excesso com um papel absorvente, para evitar que o líquido forme uma cunha entre os dois vidros, cujo efeito prismático produz no campo visual uma posição incorreta da linha limite. A plaqueta quando colocada corretamente, produz franjas de interferência paralelas às laterais da plaqueta nos dando assim a certeza do perfeito assentamento. Novamente no caso da leitura não corresponder ao valor anotado na plaqueta, fazer a correção com o pino apropriado. 10 – Descreva as etapas para realizar a medida do índice de refração do etanol puro. R: 1) Coloque o líquido sob investigação no prisma do refratômetro; 2) Olhe pela ocular do refratômetro e observe a escala que aparece no campo visual. Faça as divisões e os números da escala ficarem nítidos, ajustando a distância focal com a ocular do instrumento; 3) Observe agora a fronteira claro-escuro. Se ela estiver colorida, acromatize-a girando o dispositivo que compensa a dispersão da luz no líquido. Este ajuste deve tornar a fronteira em uma linha de contornos bem definidos; 4) Anote a leitura da escala que corresponde à posição da fronteira. O décimo da escala deve ser lido no vernier; 5) Converta esta leitura da escala do instrumento em índice de refração mediante a tabela do instrumento. Interpole linearmente os valores da tabela para obter em índice de refração os décimos lidos no instrumento.
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