Rifrattometro

Cos'è un rifrattometro digitale e come funziona?

Selezionare la domanda

1. Che cos'è un rifrattometro digitale?
2. Come funziona un rifrattometro digitale?
3. Quali strumenti vengono usati per misurare l'indice di rifrazione dei liquidi?
4. Qual è l'indice di rifrazione dell'acqua?
5. Qual è il volume di campione necessario per un rifrattometro digitale?
6. Quanto tempo è necessario per misurare un campione con un rifrattometro digitale?
7. Come si regola un rifrattometro digitale?
8. Quali campioni possono essere misurati con un rifrattometro digitale?

Che cos'è un rifrattometro digitale?

Un rifrattometro digitale usa il metodo della riflessione totale per misurare l'indice di rifrazione o altri valori correlati di un campione liquido. Questa misura viene eseguita digitalmente, per ridurre in modo considerevole l'intervento dell'operatore. È possibile ottenere un'accuratezza massima di 0,00002 o 0,01% Brix, con volumi di campione ridotti (da 0,5 a 1 ml) e tempi di misura brevi (pochi secondi).

Come funziona un rifrattometro digitale?

I rifrattometri digitali usano un diodo a emissione luminosa, un prisma in zaffiro e un sensore ottico ad alta risoluzione. Una volta posizionato il campione sul prisma viene avviata la misura. Da un certo angolo di incidenza (il cosiddetto angolo critico), il raggio di luce non penetra più nel campione ma viene completamente riflesso dalla sua superficie e rilevato dal sensore ottico. L'indice di rifrazione si calcola da questo angolo critico. Inoltre, i rifrattometri digitali da banco utilizzano un termostato Peltier integrato per controllare la temperatura del campione.

Per ulteriori informazioni è possibile esaminare l'animazione interattiva

1: Light source
2: Prism
3: Sample
4: Optical sensor (CCD)

Quali strumenti vengono usati per misurare l'indice di rifrazione dei liquidi?

L'indice di rifrazione di una soluzione può essere misurato in modo manuale o digitale.

Metodi manuali come i rifrattometri ottici portatili e ABBE vengono ampiamente utilizzati per la determinazione dell'indice di rifrazione e dei valori correlati, ad esempio % di alcol, gradi BRIX, Baumé, Plato, ecc. Sebbene questi metodi siano facili da utilizzare e piuttosto convenienti, richiedono competenza in ogni fase dei protocolli operativi manuali e questo influisce spesso sull'accuratezza e sull'affidabilità dei risultati.

I rifrattometri digitali sono disponibili in versione da banco o portatile. Misurano i campioni liquidi in modo digitale, riducendo in modo considerevole l'influenza dell'operatore.

Rifrattometri digitali e metodi manuali: confronto tra diverse tecniche di misura

Qual è l'indice di rifrazione dell'acqua?

A 20 °C, l'indice di rifrazione dell'acqua è pari a 1,33299. All'aumentare della temperatura, questo valore si riduce (a 40°C, ad esempio, è pari a 1,33061). È importante ricordare che questo è l'indice di rifrazione nD comunemente usato, misurato con una lunghezza d'onda della luce di 589,3 nm (linea D di sodio).

Quanto volume di campione è necessario per un rifrattometro digitale?

Per la maggior parte dei rifrattometri da banco, il volume tipico è di circa 0,5 ml in caso di campioni con elevata tensione superficiale e 1 ml per quelli con tensione superficiale ridotta. Essendo necessarie solo poche gocce, le temperature del campione e della cella di misura si uguagliano rapidamente e l'analisi richiede quindi poco tempo.

Quanto tempo è necessario per misurare un campione con un rifrattometro digitale?

Questo dipende dalla differenza di temperatura tra il campione e la cella di misura, ma anche dal tipo di campione e dall'accuratezza richiesta dalla misura stessa. Il tempo richiesto corrisponde di solito a pochi secondi.

Come si regola un rifrattometro digitale?

Di solito, i rifrattometri vengono regolati con acqua a una temperatura di misura specifica. Questa temperatura viene controllata con un elemento Peltier, che può raffreddare o riscaldare la cella di misura portandola ad una temperatura specifica (ad esempio 20 °C). A volte, nel caso nella misura delle concentrazioni di zucchero, per regolare un rifrattometro vengono usati gli standard Brix, spesso prodotti in loco. La preparazione intelligente degli standard Brix può essere eseguita con una bilancia e un rifrattometro collegati al software per PC LabX, per aumentare l'accuratezza e la tracciabilità eliminando gli errori di trascrizione.

Quali campioni possono essere misurati con un rifrattometro digitale?

I rifrattometri digitali sono stati originariamente progettati per misurare liquidi omogenei. In realtà, è possibile misurare regolarmente molti altri campioni, come quelli pastosi o persino le pellicole. Questi campioni specifici richiedono però degli accessori aggiuntivi, come una pressa o uno stampo per lamine. È necessario fare particolare attenzione ai campioni volatili (per i quali si consiglia l'uso di una cella a flusso) o a quelli non omogenei nel caso in cui debbano essere agitati/omogeneizzati prima della misura. Questa operazione può essere eseguita automaticamente con la funzione di omogeneizzazione all'interno del becher offerta dall'autocampionatore InMotion.