III-3-4-2 Définition de l'indice de
réfraction
L'indice de réfraction d'un milieu est le rapport de la
vitesse de la lumière dans le vide à sa vitesse dans un milieu
considéré. C'est un nombre sans unité. Loi de
SNELL-Descartes. Pour un liquide il dépend de la
température et varie avec la longueur d'onde de la
lumière incidente. GROSSETÊTE et al [3].
III-3-4-3 Principe de la réfractométrie
L'indice de réfraction d'un liquide pur (noté
nDt ou `t` représente la valeur de la température
ambiante au moment de la lecture), est une caractéristique de celui-ci
qui est facilement mesurable par des méthodes optiques. Quand un
faisceau lumineux arrive à la surface d'un liquide avec un angle
d'incidence "i" à l'intérieur du liquide, cet angle devient plus
petit << r », à cause de la réfraction causée
par le liquide. Figure 3-23
Rayon incident rayon réfléchi
La normale au plan r Rayon réfracté
Figure 3-23 : Réfraction d'un faisceau lumineux
à la surface d'un liquide. [17] III-3-4-4 Méthode de
correction de l'indice par rapport à la température
Les valeurs de référence des indices de
réfraction des liquides sont données dans les <<Hand
book» à une température de 20°C. Pour
les composés organiques, on a trouvé que, lorsque la
température augmente de 1°C, l'indice de
réfraction diminue de 0,0004. C'est pourquoi il faut toujours ramener
les calculs à la température de 20°C.
« Essai d'élaboration et analyse
chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
»
Mémoire DIPET II - ENSET de Douala
2007
Exemple : si à
22°C, l'indice de réfraction est 1,3603, alors à
20°C l'indice de réfraction sera de 1.3595. En utilisant
la formule suivante : nD 20 = nD 20 + 0.0004 (20-t)
Oü nDt = Indice de réfraction d'un milieu
à 20°C ;
nDt = Indice de réfraction d'un milieu à
une température « t » quelconque
(sans unité) t = température ambiante en
(°C).
Vous devrez donc noter la température à laquelle
vous avez mesuré l'indice de réfraction pour faire la correction
plus tard. [1]
III-3-4-5 Etalonnage du réfractomètre (Abbe
Atago modèle 302) Mode opératoire de
l'étalonnage
L'étalonnage du réfractomètre nous garanti
des lectures précises. Elle se fait avec un verre d'indice connu :
nDt =1.5162 à 20°C.
- Déposer le verre étalon sur l'objectif
de l'appareil ; - Déposer une goutte de
monobromonaphtalène ;
- Tourner la vis de réglage sous la Roulette d'ajustement
N°1, (Cf. page 44) à l'aide d'une clé
spéciale.
- Arrêter de tourner dès obtention de la valeur
souhaitée (indice marquée sur le verre). L'étalonnage est
terminé. On nettoie l'objectif au méthanol après chaque
essaie.
III-3-4-6 Exemple de mesure de l'indice de
réfraction de la coupe E100 III-3-4-6-1 Mode opératoire
de la mesure (figure 3-25)
Placer l'appareil avec la poignée devant soi. Brancher le
transformateur (7) à la prise de courant.
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chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
»
Mémoire DIPET II - ENSET de Douala
2007
Appuyer sur le bouton << On » du transformateur (7)
sur le modèle illustré, il est situé à
l'arrière et sur le bouton << High ».
Ouvrir les prismes avec la vis (3), les nettoyer avec le
méthanol et un tissu doux (papier mouchoir), puis les sécher.
Placer quelques gouttes (3 à 5) de bioéthanol
(E100) sur le prisme principal (5) à l'aide d'un compte-gouttes (sans
toucher au prisme) et fermer les prismes avec la vis (3). Voir le schéma
de l'appareil.
Avec la roulette d'ajustement (9), déplacer
l'échelle graduée, que l'on voit dans l'oculaire aux alentours de
la valeur attendue. À ce moment, on voit apparaître les couleurs
de l'arc-en-ciel dans le carré au-dessus de l'échelle. Voir
figure 3-24.
Avec la roulette d'ajustement (8), faire un ajustement fin
jusqu'à ce que la démarcation entre l'ombre et la clarté
soit nette. Finir cet ajustement avec l'oculaire (1).
Avec la roulette d'ajustement (9), ajuster cette ligne
horizontale au centre de la croix
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Figure 3-24 : Champ visuel de l'oculaire pendant une
mesure.
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Figure 3-25 : Mesures
réfractométriques
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Prendre la lecture. La quatrième décimale sera
approximative; la lecture. (Serait ici 1,3848 dans le cas de cette figure qui
ne représente pas l'indice de réfaction de notre
bioéthanol qui est de 1.3590 à 32°C).
Noter la température.
Ouvrir les prismes, les nettoyer avec du méthanol et les
essuyer avec un tissu doux.
« Essai d'élaboration et analyse
chimico-calorifique d'un biocarburant à base de manioc
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Mémoire DIPET II - ENSET de Douala
2007
Fermer les prismes.
Effectuer cette mesure assez rapidement car l'éthanol est
volatil.
L'opération est terminée.
Correction du résultat
Données :
nD 32 = 1.3590 (indice de réfraction du bioéthanol
à t = 32°C)
nD 20 = ?
La formule de correction nous donne :
nD20 = nDt + 0.0004
(20-t)
An.: nD 20 = 1.3590 + 0.0004 (20-32)
=1.3542 donc l'indice de réfraction de réfraction
de la coupe E100 est de :
nD20 = 1.3542
III-3-5 DETERMINATION DE LA CHALEUR DE COMBUSTION ET DU
POUVOIR CALORIFIQUE DES COUPES DE CARBURANTS
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