Co to jest refraktometr elektroniczny i jak działa?

Wybierz pytanie

1. Co to jest refraktometr elektroniczny?
2. Jak działa refraktometr elektroniczny?
3. Jakie urządzenia stosuje się do pomiaru indeksu refrakcji cieczy?
4. Jaki jest indeks refrakcji wody?
5. Jakiej objętości próbki potrzebuje refraktometr elektroniczny?
6. Ile czasu trwa pomiar próbki przez refraktometr elektroniczny?
7. Jak się adiustuje refraktometr elektroniczny?
8. Jakie próbki może badać refraktometr elektroniczny?

Co to jest refraktometr elektroniczny?

Refraktometr elektroniczny wykorzystuje zjawisko odbicia całkowitego do pomiaru indeksu refrakcji lub powiązanych wartości w próbce cieczy. Pomiar jest wykonywany elektronicznie przy minimalnym udziale operatora. Ta technologia pozwala osiągnąć dokładność pomiaru stopnia Brix sięgającą 0,00002 (0,01%), pomimo niewielkiej objętości próbki (0,5–1 ml) i krótkiego czasu pomiaru (kilka sekund).

Jak działa refraktometr elektroniczny?

Refraktometry elektroniczne mają diodę emitującą światło (LED), szafirowy pryzmat i czujnik optyczny o wysokiej rozdzielczości. Próbkę umieszcza się na pryzmacie, po czym następuje pomiar. Przy pewnym kącie padania, zwanym kątem krytycznym, promień światła przestaje przechodzić przez próbkę, tylko całkowicie odbija się od jej powierzchni, po czym jest wykrywany przez czujnik optyczny. Indeks refrakcji obliczany jest na podstawie kąta krytycznego. Ponadto refraktometry laboratoryjne mają wbudowany termostat Peltiera do kontroli temperatury próbki.

Dowiedz się więcej z naszej interaktywnej animacji

Jakie urządzenia stosuje się do pomiaru indeksu refrakcji cieczy?

Indeks refrakcji cieczy można mierzyć ręcznie lub elektronicznie.

Refraktometry ręczne, takie jak przenośne refraktometry optyczne czy refraktometr optyczny ABBEgo, są powszechnie używane do wyznaczania współczynnika załamania światła i powiązanych parametrów, takich jak stopień BRIX, procentowa zawartość alkoholu, wartości na skalach Baumé i Plato, itd. Metody te są łatwe i tanie, jednak każda z ręcznie wykonywanych operacji wymaga dużej wiedzy i doświadczenia, co często negatywnie wpływa na dokładność i wiarygodność wyników.

Refraktometry elektroniczne mogą być laboratoryjne i przenośne. Pomiar ciekłych próbek odbywa się elektronicznie z minimalnym udziałem operatora.

Zobacz, czym różni się działanie refraktometrów elektronicznych od refraktometrów ręcznych: Porównanie technik pomiaru

Jaki jest indeks refrakcji wody?

Indeks refrakcji wody jest równy 1,33299 przy 20°C. Wartość zmienia się wraz temperaturą: im woda cieplejsza, tym indeks refrakcji niższy (np. w temperaturze 40°C wynosi 1,33061). Zwracamy uwagę, że jest to powszechnie wykorzystywany współczynnik załamania nD, dla światła o długości fali 589,3 nm (dublet sodowy).

Jakiej objętości próbki potrzebuje refraktometr elektroniczny?

W większości refraktometrów laboratoryjnych typowa objętość wynosi ok. 0,5 ml dla próbek o dużym napięciu powierzchniowym oraz 1 ml dla próbek o małym napięciu powierzchniowym. Ponieważ jest to tylko kilka kropel, temperatura próbki i ścianek celi pomiarowej szybko się wyrównuje, w związku z czym analiza trwa bardzo krótko.

Ile czasu trwa badanie próbki w refraktometrze elektronicznym?

To zależy od różnicy temperatury między próbką a celą pomiarową, rodzaju próbki oraz wymaganej dokładności pomiaru. Zazwyczaj wynik pojawia się po kilku sekundach.

Jak się adiustuje refraktometr elektroniczny?

Zazwyczaj refraktometry adiustuje się wodą w określonej temperaturze. Za sterowanie temperaturą odpowiada termostat z modułem Peltiera, który może schłodzić lub ogrzać celę pomiarową do zadanej temperatury (np. 20°C). Czasami przy pomiarach stężenia cukru do adiustacji używa się wzorców Brix. Wzorce te są często przygotowywane na miejscu. Do sprawnego przygotowania wzorca BRIX można użyć wagi oraz refraktometru połączonego z aplikacją LabX PC, co zwiększy dokładność i identyfikowalność, a wyeliminuje ryzyko błędów podczas przepisywania.

Jakie próbki można badać za pomocą refraktometrów elektronicznych?

Z założenia refraktometry elektroniczne były przeznaczone do badania jednorodnych cieczy. Jednak w praktyce bardzo dobrze sprawdzają się również przy badaniu wielu innych rodzajów próbek, np. past, a nawet folii. Takie próbki wymagają dodatkowych akcesoriów, takich jak prasa lub urządzenie do tłoczenia folii. Należy zachować szczególną ostrożność przy próbkach lotnych (do nich zaleca się używać celi przepływowych) lub niejednorodnych, gdzie przed rozpoczęciem pomiaru próbkę należy wymieszać. Ta operacja może być wykonywana automatycznie przez funkcję homogenizacji wewnątrz zlewki dostępną w automatycznym podajniku próbek InMotion.