Was ist ein digitales Refraktometer und wie funktioniert er?

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1. Was ist ein digitales Refraktometer??
2. Wie funktioniert ein digitales Refraktometer?
3. Welche Instrumente werden zur Messung des Brechungsindex von Flüssigkeiten verwendet?
4. Was ist der Brechungsindex von Wasser?
5. Wie viel Probenvolumen benötigen Sie für ein digitales Refraktometer?
6. Wie viel Zeit benötigen Sie zur Messung einer Probe mit einem digitalen Refraktometer?
7. Wie stellen Sie ein digitales Refraktometer ein?
8. Welche Proben können mit einem digitalen Refraktometer gemessen werden?

Was ist ein digitales Refraktometer?

Ein digitales Refraktometer nutzt die Methode der Totalreflexion, um den Brechungsindex oder verwandte Werte einer flüssigen Probe zu messen. Diese Messung erfolgt digital, wodurch Bedienereingriffe erheblich reduziert werden. Bei geringen Probenvolumina (0,5 bis 1 mL) und kurzer Messzeit (wenige Sekunden) kann eine Genauigkeit von bis zu 0,00002 oder 0,01 % Brix erreicht werden.

Wie funktioniert ein digitales Refraktometer?

Digitale Refraktometer verwenden eine Leuchtdiode, ein Saphirprisma und einen hochauflösenden optischen Sensor. Die Probe wird auf dem Prisma platziert und die Messung beginnt. Ab einem bestimmten Einfallswinkel – dem sogenannten kritischen Winkel – dringt der Lichtstrahl nicht mehr in die Probe ein, sondern wird von deren Oberfläche vollständig reflektiert und vom optischen Sensor erfasst. Aus diesem kritischen Winkel wird der Brechungsindex berechnet. In der Tischausführung verfügen digitale Refraktometer darüber hinaus über ein eingebautes Peltier-Thermostat zur Regelung der Probentemperatur.

Erfahren Sie mehr: Werfen Sie einen Blick auf unsere interaktive Animation.

Welche Instrumente werden zur Messung des Brechungsindex von Flüssigkeiten verwendet?

Der Brechungsindex einer Lösung kann manuell oder digital gemessen werden.

Manuelle Methoden wie tragbare optische Refraktometer und optische ABBE-Refraktometer werden häufig zur Bestimmung des Brechungsindexes und verwandter Werte wie BRIX, Alkohol %, Baumé, Plato usw. eingesetzt. Obwohl diese Methoden einfach und kostengünstig sind, ist bei jedem Schritt der manuellen Verfahren grosses Fachwissen erforderlich. Dadurch werden häufig die Genauigkeit sowie die Zuverlässigkeit der Resultate beeinträchtigt.

Digitale Refraktometer sind als Ausführung für den Tischbetrieb und als tragbare Variante erhältlich. Sie messen flüssige Proben digital, wodurch Bedienereingriffe erheblich reduziert werden.

Vergleichen Sie digitale Refraktometer mit manuellen Methoden: Vergleich zwischen verschiedenen Messtechniken

Was ist der Brechungsindex von Wasser?

Der Brechungsindex von Wasser ist 1,33299 bei 20 °C. Der Brechungsindex von Wasser ändert sich mit der Temperatur, er sinkt bei steigender Temperatur (z. B. 1,33061 bei 40 °C). Beachten Sie, dass dies der gebräuchliche Brechungsindex nD ist, der mit einer Wellenlänge von 589,3 nm (Natrium-D-Linie) gemessen wird.

Wie viel Probenvolumen benötigen Sie für ein digitales Refraktometer?

Bei den meisten Refraktometern für den Tischbetrieb liegt das typische Volumen bei 0,5 mL für Proben mit hoher Oberflächenspannung und bei 1 mL für Proben mit niedriger Oberflächenspannung. Da nur wenige Tropfen benötigt werden, sind die Temperaturen der Probe und der Messzelle schnell identisch und die Analyse dauert daher nur kurze Zeit.

Wie viel Zeit benötigen Sie zur Messung einer Probe mit einem digitalen Refraktometer?

Das hängt vom Temperaturunterschied zwischen der Probe und der Messzelle sowie vom Probentyp und der geforderten Genauigkeit der Messung ab. Die Messdauer beträgt in der Regel wenige Sekunden.

Wie justieren Sie ein digitales Refraktometer?

In der Regel werden Refraktometer bei einer bestimmten Messtemperatur mit Wasser justiert. Diese Temperatur wird mit einem Peltier-Element geregelt, das die Messzelle auf eine bestimmte Temperatur (z.B. 20 °C) abkühlen oder aufheizen kann. Manchmal werden Brix-Standards verwendet, um ein Refraktometer für die Messung von Zuckerkonzentrationen zu justieren. Diese Brix-Standards werden häufig vor Ort produziert. Die intelligente Vorbereitung eines Brix-Standards kann mit einer Waage und einem Refraktometer durchgeführt werden, die mit der LabX PC-Software verbunden sind. Somit lassen sich Genauigkeit und Rückverfolgbarkeit erhöhen und Übertragungsfehler verhindern.

Welche Proben können mit einem digitalen Refraktometer gemessen werden?

Digitale Refraktometer wurden ursprünglich für die Messung homogener Flüssigkeiten entwickelt. In der Realität können viele andere Proben erfolgreich gemessen werden, z. B. pastöse Proben oder sogar Folien. Für diese speziellen Proben wird zusätzliches Zubehör benötigt, wie z. B. eine Presse oder ein Folienstempel. Besondere Vorsicht ist bei flüchtigen Proben (für die eine Durchflusszelle empfohlen wird) oder bei nicht homogenen Proben geboten, bei denen die Probe vor der Messung gerührt bzw. homogenisiert werden muss. Dies kann automatisch mit der Becher-Homogenisierung des InMotion Probenwechslers erfolgen.