Что такое цифровой рефрактометр и как он работает?

Выберите вопрос

1. Что такое цифровой рефрактометр?
2. Как работает цифровой рефрактометр?
3. Какие приборы используются для измерения показателя преломления жидкостей?
4. Каков показатель преломления воды?
5. Какой объем образца необходим для анализа на цифровом рефрактометре?
6. Сколько времени занимает один измерительный цикл на цифровом рефрактометре?
7. Как настроить цифровой рефрактометр?
8. Какие образцы можно анализировать на цифровом рефрактометре?

Что такое цифровой рефрактометр?

Для измерения показателя преломления и связанных с ним характеристик жидких образцов в цифровом рефрактометре используется метод полного внутреннего отражения. Измерение выпоняется цифровым методом, сводя к минимуму влияние оператора на результат. Возможно получение результатов с точностью до 0,00002 или 0,01 % (градусов Брикса), при этом требуется небольшой объем образца (от 0,5 до 1 мл), а само измерение занимает лишь несколько секунд.

Как работает цифровой рефрактометр?

Основные компоненты цифрового рефрактометра — светоизлучающий диод, сапфировая призма и оптический датчик высокого разрешения. Перед началом измерения образец помещают на призму. При определенном угле падения, так называемом критическом угле, луч света больше не проникает в образец, а полностью отражается от его поверхности и обнаруживается оптическим датчиком.По величине угла полного внутреннего отражения вычисляется показатель преломления. Кроме того, стационарные цифровые рефрактометры оснащены термостатом с элементом Пельтье для контроля температуры образца.

Подробнее: посмотрите интерактивную анимацию

Какие приборы используются для измерения показателя преломления жидкостей?

Показатель преломления можно измерить ручным или цифровым методом.

Ручные методы с использованием переносных оптических рефрактометров и оптических рефрактометров Аббе широко применяются для определения показателя преломления и связанных с ним параметров, таких как градусы Брикса, содержание спирта, градусы Боме, Плато и т. д. Хотя такие приборы просты и недороги, для работы с ними требуются знания и опыт выполнения ручных операций. Квалификация оператора часто влияет на точность и достоверность результатов.

Цифровые рефрактометры выпускаются как в настольном, так и в портативном формате. В процессе анализа жидких образцов прибор находится под управлением программного обеспечения, благодаря чему участие оператора значительно сокращается.

Сравните цифровые рефрактометры с ручными: Сравнение методов измерения

Каков показатель преломления воды?

Показатель преломления воды при 20 °C составляет 1,33299. Показатель преломления изменяется при снижении и повышении температуры (например, при 40 °C он равен 1,33061). Следует заметить, что речь идет о показателе преломления nD, который измеряется для света с длиной волны 589,3 нм (линия D спектра натрия).

Образцы какого объема используются в цифровом рефрактометре?

В большинстве настольных рефрактометров стандартный объем составляет около 0,5 мл для образцов с высоким поверхностным натяжением и 1 мл для образцов с низким поверхностным натяжением. Поскольку требуется лишь несколько капель, температура образца и измерительной ячейки быстро стабилизируется, благодаря чему анализ занимает небольшое время.

Сколько времени занимает один измерительный цикл на цифровом рефрактометре?

Это зависит от разницы температур между образцом и измерительной ячейкой, а также от типа образца и требуемой точности. Как правило, цикл измерения составляет несколько секунд.

Как настроить цифровой рефрактометр?

Обычно рефрактометры настраивают по воде при заданной температуре измерения. Температура регулируется с помощью элемента Пельтье, который нагревает или охлаждает измерительную ячейку, поддерживая нужную температуру (например, 20 °C). В некоторых случаях при измерении концентрации сахара рефрактометры настраивают по стандартным растворам с определенным значением градусов Брикса. Эти стандартные растворы готовят на месте. Стандартные растворы с определенным показателем в градусах Брикса можно приготовить с использованием весов и рефрактометра, подключенного к программному обеспечению LabX для ПК, чтобы повысить точность и прослеживаемость, а также предотвратить ошибки переноса данных.

Какие образцы можно анализировать на цифровом рефрактометре?

Конструкция цифровых рефрактометров рассчитана на анализ однородных жидкостей, однако эти приборы можно использовать для определения показателя преломления в пастообразных образцах и даже пленках. Для анализа таких специфичных образцов используют дополнительные устройства, такие как пресс или зажим для пленок. Особую сложность представляют легко испаряющиеся жидкости (для них рекомендуется проточная ячейка) или неоднородные образцы, которые перед измерением следует перемешивать (гомогенизировать). Автоподатчик InMotion осуществляет гомогенизацию автоматически непосредственно в лабораторном стакане.