مقياس معامل الانكسار

ما مقياس معامل الانكسار الرقمي وكيف يعمل؟

اختر سؤالك

1. مقياس معامل الانكسار الرقمي؟
2. كيف يعمل مقياس معامل الانكسار الرقمي؟
3. ما الأجهزة المستخدمة لقياس معامل الانكسار بالسوائل؟
4. ما معامل الانكسار للماء؟
5. ما حجم العينة الذي تحتاجه لمقياس معامل الانكسار الرقمي؟
6. ما الوقت الذي تحتاجه لقياس عينة باستخدام مقياس معامل الانكسار الرقمي؟
7. كيف يمكنك تعديل مقياس معامل الانكسار الرقمي؟
8. ما أنواع العينات التي يمكن قياسها باستخدام أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية؟

ما مقياس معامل الانكسار الرقمي؟

يستخدم مقياس معامل الانكسار الرقمي طريقة الانعكاس الكلي لقياس معامل الانكسار أو القيم ذات الصلة بالعينة السائلة. ويتم هذا القياس بطريقة رقمية، مما يقلل من تأثير المشغل بشدة. يمكن التوصل إلى دقة تصل إلى 0.00002 أو 0.01% Brix، باستخدام حجم صغير من العينة (من 0.5 إلى 1 مل) وزمن قياس قصير (عدة ثوانٍ).

كيف يعمل مقياس معامل الانكسار الرقمي؟

تستخدم أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية صمام ثنائي مشع للضوء، ومنشور ياقوتي، وحساس ضوئي عالي الدقة. توضع العينة على المنشور ويبدأ القياس. من زاوية معينة للحادثة، والتي تُسمى الزاوية الحرجة، لم يعد الشعاع يخترق العينة، ولكنه ينعكس تمامًا من سطحها، ويتم الكشف عنه بواسطة الحساس الضوئي. ويتم احتساب معامل الانكسار من هذه الزاوية الحرجة. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية الموضوعة على الطاولة ثرموستات بلتييه مدمجًا للتحكم في درجة حرارة العينة.

تعرف على المزيد: اطلع على العرض التفاعلي للرسوم المتحركة

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

ما الأجهزة المستخدمة لقياس معامل الانكسار بالسوائل؟

يمكن قياس معامل الانكسار لمحلول ما يدويًا أو رقميًا.

تُستخدم الطرق اليدوية مثل مقياس معامل الانكسار الضوئي ABBE المحمول على نطاق واسع لقياس معامل الانكسار والقيم ذات الصلة، مثل BRIX وalcohol % وBaumé وPlato وغيرها. وعلى الرغم من أن هذه الطرق سهلة الاستخدام وغير مكلفة إلى حد كبير، إلا أنها تتطلب خبرة في كل خطوة من خطوات بروتوكولات التشغيل اليدوي، والتي غالباً ما تؤثر على دقة النتائج وموثوقيتها.

تتوفر أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية كأدوات محمولة وأدوات توضع على الطاولة. وتقوم بقياس العينات السائلة بطريقة رقمية، مما يقلل من تأثير المشغل بشدة.

مقارنة بين أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية واليدوية: مقارنة بين أساليب القياس المختلفة

ما معامل الانكسار للماء؟

معامل الانكسار للماء هو 1.33299 عند 20 درجة مئوية. يتغير معامل الانكسار للماء بتغير درجة الحرارة، فينخفض عند زيادة درجة الحرارة (مثل 1.33061 عند 40 درجة مئوية). لاحظ أن هذا هو معامل الانكسار nD شائع الاستخدام، ويقاس باستخدام طول موجي يبلغ 589.3 نانومتر (خط D للصوديوم).

ما حجم العينة الذي تحتاجه لمقياس معامل الانكسار الرقمي؟

بالنسبة إلى أجهزة قياس معامل الانكسار الموضوعة على الطاولة، يكون الحجم النموذجي 0.5 مل تقريًا للعينات عالية التوتر السطحي و1 مل للعينات منخفضة التوتر السطحي. ونظرًا لأننا لا نحتاج إلا إلى عدة قطرات، تتعادل درجات حرارة العينة وخلية القياس ويحدث التحليل خلال فترة قصيرة فقط.

ما الوقت الذي تحتاجه لقياس عينة باستخدام مقياس معامل الانكسار الرقمي؟

يعتمد ذلك على اختلاف درجة الحرارة بين العينة وخلية القياس، وكذلك نوع العينة والدقة المطلوبة للقياس. وعادةً ما يكون وقت القياس هذا عدة ثوانٍ.

كيف يمكنك تعديل مقياس معامل الانكسار الرقمي؟

عادةً ما تُضبط أجهزة قياس معامل الانكسار مع الهواء والماء، عند درجة قياس محددة. يتم التحكم في درجة الحرارة هذه باستخدام عنصر بلتييه، والتي يمكنها خفض أو رفع خلية القياس حتى درجة حرارة معينة (مثل 20 درجة مئوية). وتُستخدم أحيانًا معايير Brix لضبط مقياس معامل الانكسار من أجل قياس تركيزات السكر. وتنتج معايير Brix هذه غالبًا في الموقع. يمكن تحضير معيار BRIX الذكي باستخدام ميزان ومقياس معامل إنكسار متصل ببرنامج الحاسب الآلي LabX، مما يزيد من الدقة والتتبع ويستبعد أخطاء النسخ اليدوي.

ما أنواع العينات التي يمكن قياسها باستخدام أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية؟

صممت أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية في الأساس لقياس السوائل المتجانسة. وفي الواقع، يمكن قياس العديد من العينات الأخرى بنجاح، مثل العينات العجينية أو حتى الرقائق المعدنية. وتتطلب هذه العينات المحددة بعض الملحقات الإضافية، مثل مكبس أو طابع رقائق. يجب الحذر بشدة عند التعامل مع العينات المتطايرة (حيث يوصى باستخدام خلية تدفق) أو العينات غير المتجانسة حيث يجب تقليب/مجانسة العينة قبل القياس. يمكن القيام بذلك آليًا باستخدام المجانسة في الدورق بآخذ العينات الأتوماتيكي InMotion.