水中溶解進(jìn)任何物質(zhì),，都會(huì)改變它的折光率,，溶解的物質(zhì)越多，溶液的折光率改變也越大,。根據(jù)溶液折光率溶質(zhì)濃度的變化規(guī)律,，可以用折光儀簡(jiǎn)便地測(cè)出水溶性淬火介質(zhì)的溶質(zhì)濃度。本文介紹的方法,，可供從事熱處理的工人和技術(shù)人員在生產(chǎn)中應(yīng)用,。
一、手持式折光儀的選擇
使用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的折光儀是手持式折光儀,。手持式折光儀（以下簡(jiǎn)稱折光儀）主要用于測(cè)定透光溶液的濃度與折光率,。這種儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便,，使用簡(jiǎn)潔,，精度也較高,。上海光學(xué)儀器廠等單位也生產(chǎn)這種儀器。
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15圖1是日本ATAGO生產(chǎn)的一種手持式折光儀的外形結(jié)構(gòu),。這種折光儀的使用方法：
掀開(kāi)蓋板（1）,，取試液數(shù)滴放在棱鏡（2）的鏡面上，合上蓋板（1）,。然后將蓋板朝向明亮處,，一邊通過(guò)目鏡（7）觀察，一轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)圈（6）,，直至視場(chǎng)分界線清晰可見(jiàn),。視場(chǎng)明暗分界線所示的讀數(shù)，即為試液折射率或濃度,。
折光儀視場(chǎng)上有兩排刻度,，一排是折光率，另一排是伯利糖度數(shù)（BX）,。測(cè)定淬火介質(zhì)濃度,，通常采用其中的BX列刻度。選擇型號(hào)由所用折光儀的zui大使用刻度數(shù)來(lái)定,，可根據(jù)淬火液的品種和用途參考表1進(jìn)行這項(xiàng)選擇,。
表1折光儀型號(hào)選擇表| 用途 | 型號(hào)（即zui大刻度數(shù)（BX） |
| 淬火用鹽水 | 32型 |
| 淬火用堿水 | 32型 |
| PAG淬火液 | 15型 |
| Pallete系列, 32α, 101α | RX-5000a,7000a,7000i | 1T,2T,3T,4T（DR-A1-Plus） | AP-300,制藥,制糖行業(yè) |
| 糖度，特殊標(biāo)度折射儀 | 高精度觸摸屏數(shù)字折射儀 | 新品 阿貝折射儀 | 高精度全自動(dòng)旋光儀 |
用折光儀測(cè)定水溶性淬火介質(zhì)濃度之前,，須先用當(dāng)?shù)刈詠?lái)水（不是蒸餾水）作為試液,，把折光儀讀數(shù)調(diào)到零點(diǎn)。這一步很重要,，其理由后面要講到,。
二、單一溶質(zhì)溶液的濃度測(cè)定
對(duì)于單一溶質(zhì)的水溶液,，其折光儀讀數(shù)與該溶質(zhì)的濃度成正比。如果以字母N代表折光儀讀數(shù),，即溶液的折光率,，以C（%）代表該溶液中溶質(zhì)的濃度百分比（重量），則二者之間存在以下關(guān)系：
N=KC （1）
其中,，系數(shù)K的值決定于溶質(zhì)的種類,。熱處理生產(chǎn)中幾種常用溶質(zhì)的K值見(jiàn)表2。C為重量百分比濃度,。
表2 常用幾種淬火介質(zhì)的K值把這幾種介質(zhì)的濃度與其折光儀讀數(shù)的關(guān)系作在圖上,，可得到圖2所示的一組直線。由于關(guān)系簡(jiǎn)單,，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),，就可以用折光儀測(cè)定單一溶質(zhì)溶液的濃度,。比如，測(cè)定PAG淬火介質(zhì)的濃度以及鹽（NaCl）堿（NaOH）的濃度,。表2中的相乘系數(shù)是K值的倒數(shù),，即 由式（1）得式（2）。將測(cè)得的折光儀讀數(shù)N乘上該溶質(zhì)的相乘系數(shù) ,，即得到所測(cè)溶液的濃度,。
C= 1/K * N （ 2）
注意，式（2）只適用于新型配制的或比較清潔的溶液,。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期使用或已變臟,、其中溶解了較多其它雜質(zhì)的溶液，則不能簡(jiǎn)單地用式（2）計(jì)算濃度,。三,、液溫的影響及其修正法
溶液的折光率不僅隨它的濃度變化，濃度一定時(shí),，溶液的折光率還會(huì)隨液溫升降變化,。這種變化的基本規(guī)律是：液溫升高，溶液的折光率會(huì)降低,；液溫降低,，溶液的折光率會(huì)增大。作為溶劑的水,，本身也具有這種特性,。大家知道，加熱水的時(shí)候,，可以看到水內(nèi)有流動(dòng)跡象,。水是無(wú)色透明的液體，加熱中之所以能看見(jiàn)水內(nèi)部的相對(duì)流動(dòng),，其原因就在不同溫度的水具有不同的折光率,。PAG淬火介質(zhì)的水溶液也具有這種特性。濃度一定時(shí),，液溫變化對(duì)測(cè)定值有很大影響,。
注意：當(dāng)使用前述手持式折光儀測(cè)量折光率時(shí)，“液溫”指的是夾在折光儀上蓋板和檢驗(yàn)棱鏡之間那一薄層液體的溫度,。通常也指的是試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的氣溫,。由于該夾層中的液體量極少，又被壓成了一薄層,，實(shí)際測(cè)量中的液溫就變成了所用折光儀的溫度,。
今禹8-20和今禹8-50淬火液的相乘系數(shù)是在氣溫30℃時(shí)確定的。當(dāng)氣溫（即測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的氣溫）低于30℃時(shí),，測(cè)出的濃度會(huì)偏高,；當(dāng)氣溫高于30℃時(shí),，測(cè)出的濃度會(huì)偏低。氣溫偏離30℃越遠(yuǎn),，上述偏差也越大,。這種濃度測(cè)量值如果不注意修正，生產(chǎn)中就可能發(fā)生造成嚴(yán)重后果,。冬天,，氣溫低，濃度測(cè)量值偏高,。如果此時(shí)誤認(rèn)為淬火液濃度過(guò)高,，補(bǔ)加過(guò)多的自來(lái)水，必然使淬火液的真實(shí)濃度偏低,，加上淬火液液溫低,，冷卻速度升高，在這樣的淬火液中淬火,，就很容易引起淬裂,。到了夏天，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)氣溫（即折光儀本身的溫度）高,，濃度測(cè)量值會(huì)偏低,。如果誤認(rèn)為淬火液濃度偏低，而補(bǔ)加過(guò)量的PAG原液,，就會(huì)使淬火液濃度過(guò)高,，加上此時(shí)氣溫高，散熱慢,，淬火液液溫也偏高,，淬火液的冷卻能力會(huì)明顯減小。在這種條件下淬火,，則很容易發(fā)生硬度偏低,、硬化深度不足等。
綜上理由,，當(dāng)測(cè)量環(huán)境的氣溫明顯偏離30℃時(shí),，應(yīng)對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正。修正方法很簡(jiǎn)單：
氣溫比30℃每低5℃,，將測(cè)量值減1%作為實(shí)際濃度。氣溫比30℃每高5℃,，將測(cè)值加1%,，作為實(shí)際濃度值。
舉例來(lái)說(shuō),，當(dāng)測(cè)量環(huán)境的氣溫為15℃時(shí),，如果測(cè)得今禹8-20水溶液濃度為 14%,，那么，該水溶液的實(shí)際濃度應(yīng)為：
14-（ ）=11%
又例,，當(dāng)測(cè)量環(huán)境的氣溫為42℃時(shí),，如測(cè)得今禹8-20淬火液的濃度為9.5%。此時(shí),，該淬火液的實(shí)際濃度為：
9.5+（ ）=11.9%四,、使用折光儀的其它注意事項(xiàng)
1、折光儀的零位調(diào)節(jié)方法
折光儀的零位是可以調(diào)節(jié)的,，只有調(diào)節(jié)好零位后再使用,，才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。由于多數(shù)折光儀的零位調(diào)節(jié)螺絲比較松動(dòng),，為確保測(cè)量準(zhǔn)確,，必須在每次測(cè)量濃度前用自來(lái)水校準(zhǔn)好所用折的零位。校正好后,，用細(xì)紙吸干蓋板和棱鏡面上的水跡,，再用于測(cè)量淬火液濃度。
調(diào)好零位后應(yīng)防止折光儀受到震動(dòng),，亦不可采用摔動(dòng)的辦法來(lái)去除上面的殘水,，以免使調(diào)好的零位移動(dòng)。
2,、測(cè)試后用清潔的自來(lái)水沖洗蓋板和棱鏡面,，把殘留在上面的淬火液充分清除干凈，再用細(xì)紙吸干殘水,，保存?zhèn)溆谩?span>
如果上次測(cè)量時(shí)留在上面的淬火液沒(méi)有清洗干凈,，讓其自動(dòng)變干，而下次測(cè)量前又未做充分的清洗,，測(cè)量的濃度就會(huì)偏高,。
3、讀數(shù)時(shí)間不能太長(zhǎng),，在長(zhǎng)期放置中,，夾在折光儀蓋板和棱鏡之間的淬火液會(huì)緩慢蒸發(fā)掉其中的水份，隨著水份的減少,，液體薄層的濃度會(huì)逐漸升高,。由于這樣的原因，每次讀數(shù)時(shí)間不要太長(zhǎng),，以免增大誤差,。
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