Русскоязычный медицинский портал

 

РЕФРАКТОМЕТРИЯ


244   -

РЕФРАКТОМЕТРИЯ (от лат. refringo—’Преломляю), метод измерения преломления (см.) светового луча, идущего .из одной среды в другую. При определении показателя преломления рефрактометром,^ е. прибором, измеряющим преломление, в качестве первой среды почти всегда служит воздух. Измерение рефракции описываемыми ниже рефрактометрами основано на измерении предельного угла преломления. Наибольший ^ угол падения а (рис. 1) луча, идущего в первой среде (менее Плотной), равен 90°—луч 4; он входит по касательной к поверхности, разделяющей обе среды. При этом угол преломления < 90°; более плотная среда освещена лишь от перпендикуляра ‘падения 1 до угла преломления, соответствующего углу падения в 90°

(а); на рис. 1, А он называется предельным углом преломления. При увеличении угла падения сверх 90° луч идет во второй среде и уже не преломляется, а претерпе* вает полное внутреннее отраже* ние; в поле зрения измерительного прибора не получается резкой черты, отделяющей одну половину (А) от другой (В). Следовательно предельный угол преломления является в то же время предельным углом полного отражения. Для каждой преломляющей среды предельный угол представляет строго определенную величину. Угол определяется следующим образом:

(N—преломление во второй среде), sin /? =

Измерением угла Р определяется искомый показатель преломления N. При измерении рефрактометром необходимо принимать во внимание t° и источник примененного света (длину его волны); обычно измерение относят к D-натриевому пламени.

И*з мерительные приборы. На практике больше всего распространены два аппарата: рефрактометр Аббе (рисунок 2), и погружной рефрактометр (рис. 3). В первом возможно определять коефициент? преломления в пределах от п#=

— 1,30—1,70, притом возможно определение и в вязких жидкостях и плотных веществах. Точность до 1—2 единиц в 4-м десятичном знаке. Погружной рефрактометр допускает измерение 9^=1,325—1,492; он проще, дает более четкие результаты, чем прибор Аббе; очень хорош для физиологических исследований жидкостей. Точность±3,7 единицы в 5-м десятичном знаке. Ход световых лучей, идущих в рефрактометр, изображен на рис. 4. В случае небольших количеств жидкости применяются вспомогательные призмы (рис. 3), на поверхности к-рых помещается несколько капель жидкости. Существует ряд переменных вспомогательных призм с разными показателями преломления. Для поддержания постоянной темп, применяется особое приспособление с нагревательной спиралью; устройство его понятно из рис. 5 (тем же приспособлением пользуются и для др. рефрактометров). Данные, полученные при отсчитывании на шкале, перечисляются по специальным таблицам.

РефрактометрАббе (рис. 2). Падающий на зеркало дневной свет проходит через двойную призму в зрительную трубу, соединенную с сектором, на к-ром нанесены деления. Стрелки указывают направление течения воды, поддерживающей равномерную t° (см. выше). — Буттеррефрактометр В о л -н и (Wollny) (рис. 6) для определения показателя преломления плотных и жидких масел представляет собой упрощенный рефрактометр Аббе. Он состоит из нагреваемой двойной призмы Аббе и тесно связанной с ней зрительной трубы. Образующаяся в поле зрения цветная пограничная линия предельного угла отражения ахроматизируется для рассматривания мае-ла особой конструкцией стеклянной призмы. Показатель преломления жидких масел обычно определяется при 25°; плотных—преимущественно при 40°; жиры, застывающие при более высокой t°, определяются при той минимальной t°,K-paHудерживает жиры в жидком состоянии; результат наблюдения перечисляют затем на определения при 25° или 40°. — Рефрактометр для сахара и жидких масел (рис. 7) служит для массовых исследований на производстве всякого рода сахарных соков различных концентраций и для жидких масел. Для защиты от внешних влияний на производстве зрительная труба за исключением окуляра заключена в футляр. .Этим рефрактометром можно определять показатель преломления в пределах от 1,330 до 1,540. .

Рефрактометр Пульфри-ха (рис. 8). Помощью этого прибора возможно 1) определять преломление и дисперсию жидких и плотных веществ при комнатной t°, 2)измерять при более высокой V преломление как жидкостей, так и плотных веществ, к-рые становятся жидкими при более высокой t°, 3) измерять разности

преломления и дисперсии жидкостей и плотных веществ, мало отличающихся друг от друга в отношении их оптических свойств (применение в качестве ди-ференциального рефрактометра). Точность измерения до^ в 4-м десятичном знаке для показателя преломления и ± 1—2 в пятом десятичном знаке для дисперсии и всех измерений разности. Принцип определения тот же—измерение угла полного отражения. Для определения дисперсии измерения производятся с натриевым пламенем и с красной, зеленой и голубой линиями водородной Гейслеровой трубки. Интерференционный рефрактомет р,см .Интерференция. Г. Ю. Гефтер.

Количество прошедших через слой жидкости лучей зависит от ее преломляющих свойств, resp. от ее индекса рефракции. Степень рефракции в каждой жидкости обусловливается количеством, величиной и физическим состоянием растворенных в ней частиц. В биол. жидкостях (сыворотка, тканевые соки, транс- и эксудаты) определяющим рефракцию является количество белков как веществ высокомолекулярных. Солям и растворенным кристаллоидам принадлежит значительно меньшая роль. Т. о. практически индекс преломления сыворотки, при относительном постоянстве ее солевого состава, свидетельствует довольно точно о количественном содержании в Ней белков. Необходимым условием для рефрактометрич. исследований является постоянство температуры изучаемой жидкости во все время испытания.

Техника. В физиологии и патологии для . определения индекса рефракции в малых количествах жидкости наибольшее применение получил погружной рефрактометр Пульфриха (рис. 3 и 4). На схеме видно, как прошедшие через жидкость лучи собираются призмой и отсчитываются при помощи оптической системы на градуированной шкале, находящейся внутри прибора. При наличии второй «вспомогательной призмы» (рис. 3) удается определить рефракцию в слое жидкости толщиной в 1 мм, для чего достаточно лишь одной капли сыворотки. Приспособление это позволяет вести серийные исследования (5—6 и более подряд) в течение короткого промежутка времени. Испытуемая жидкость вместе с нижней частью рефрактометра помещается в водяную баню с постоянной t° (обычно 17,5°). Отдельным делениям шкалы, видимой в окуляре прибора, соответствует оп

ределенный индекс преломления. Рейс и составил таблицы содержания белков в плазме, сыворотке и в других жидкостях по их индексу рефракции. Данные эти пригодны для практических целей, однако они не абсолютно точны, т. к. индекс преломления зависит не только от количества белков в процентах, но и от соотношения их отдельных фракций (глобулины, альбумины, фибриноген) (см. табл.).

Таблица для перечисления единиц шкалы погружного рефрактометра на % бел-к а (при t°=17,5°). (По Рейсу.)

Сыворотка *

Экс- и трансудаты

Индекс рефрак-! ции

Числа шк алы

Белок в %

Числа

шкалы

Р>елок.' 1 в %

!

j

1 1,31275

«

3,91

25

0,77

| 1,31313

41

4,16

2i

0,97

! 1,31350

42

4,33

27

1,18

j 1,31388

43

4,60

28

1,58

. 1,34125

44

4,81

29

1,59

1,34163

45

5,03

30

1,80

1,34500

4i

5,25

31

2,0i

1,31537

47

5,47

32

2,21

2,42

1,31575

48

5,68

33

1,34612

49

5,90

34

2,62

1,3165Э

50

6,12

35

2,83

1,31387

51

6,34

36

3,01

1,34724

52

6,55

37

3,21

1,347Я

53

6,77

38

3,45

1,31793

51

6,98

39

3,65

1,34835

55

7,20

40

3,8>

1,31873

5;

7,12

41

4,07

1,31910

57

7,63

4'

4,27

1,34917

58

7,85

43

4,48

1,34984

8,06

44

4,68

1,35021

60

8,28

45

4,89

1,35058

61

8,49

46

5,10

1,35095

62

8,71

47

5,30

1,35132

63

8,92

48

5,50

1,35169

61

9,14

49

5,70

’ 1,35205

65

9,35

50

5,9Э

1,35242

66

9,57

51

6,11

6,31

1,35279

67

9,78

52

1,35316

68

9,99

5!

6,51

1,35352

69

10,20

51

6,71

1,35388

70

10,41

55

6,91

* nD дест. воды = 1,33320: AnD не белков, сост. эле

ментов = 0,00277; AnD 1% белка =

= 0,00172.

Определение при помощи рефрактометра количества белков благодаря своей быстроте и сравнительной точности получило широкое с применение. В частности в физиол. эксперименте и при различных заболеваниях (нефриты, нефрозы, микседема, отечная б-нь, декомпенсации сердца, анемии, несахарный диабет) представляется важным повторное изучение альбуми-иемиц, для чего пользуются рефракт.омеТром. Количество белка в сыворотке является также прямым производным—отображением содержания в ней воды. Р. стала поэтому одним из наиболее распространенных способов определения степени гидремии (см.) при изучении обмена воды в организме. В норме рефрактометрический индекс сыворотки колеблется между 55 и 63 но шкале рефрактометра Пульфриха, что соответствует содержанию белка от 7,2 до 8,9%. Чрезвычайно низкий индекс (до 44 и менее) наблюдается главным образом при истинных гипальбуминемиях (у нефротиков например) и при относительных от разжижения крови (Застойный отек, обильное питье). Высокое содержание белка имеет место главным образом при сгущениях крови (сухоедение, diabetes insipidus), однако наблюдается иногда и при нефритах. Р. можно пользоваться также для быстрого распознавания эксудатов и трансудатов, а также для определения протеолитической силы, resp. количества пепсина, трипсин-киназы и др. (см. также Кровь—белки).    м.    Вовси.

Рефрактометрически исследуются также различные пищевые вещества: молоко в отношении жира, молочного сахара, степени разведения молока водой; жиры и масла, пиво, солодовые экстракты и др. В технической химии рефрактометрически исследуются масла, деготь, нефть, нефтяные продукты и т. п.; в сахарной промышленности алкоголи метиловый, этиловый.—В аналитических лабораториях—для точного определения концентрации разных водных растворов, для исследования кристаллов. Р. стала методом при изучении структуры органических соединений. Обрабатывая ткани по методу Шпальтегольца, можно-определять показатель преломления в них. Это дает возможность изучить более тонко гист. соотношения в нормальных тканях, а также изменения в различных органах при патологических состояниях.

Лит.: Kessler Н., Refraktometrie (Hndb. d. biol.. Arbeitsmethoden., hrsg. v. E. Abderhalden, Abt. 2, Halite 1, B.—’Wien, 1926); Lowe F., Optisehe Messungen de$ Chemikers u. des Mediziners, Dresden u. Lpz.. 1925; Reiss

E., Refraktometrische Blutuntersuchungen (Handbuch d. biol. Arbeitsmethoden, hrsg. v. E. Abderhalden, Abt. 4, Teil 3, Halfte 1, B.—’Wien, 1924); о н ж e, Refraktometrische Untersuchung von Eksudaten u. ahnlichen Korper~ fliissigkeiten (ibid., Teil, 4, Halfte 2, 1925); W e i g e r t

F., Optische Methoden der Chemie, Lpz., 1927.

    name:
    send
ТАКЖЕ НА dao-med
20c8375253ab3b9108baf5e76ecbf59e 7ddfe06132f3d41f233f89dd8d1d6680