Khúc xạ kế kỹ thuật số là gì và nó hoạt động như thế nào?

Lựa chọn câu hỏi

1. Khúc xạ kế kỹ thuật số là gì?
2. Khúc xạ kế kỹ thuật số hoạt động như thế nào?
3. Thiết bị nào được dùng để đo chỉ số khúc xạ của chất lỏng?
4. Chỉ số khúc xạ của nước bao nhiêu?
5. Bạn cần bao nhiêu thể tích mẫu cho khúc xạ kế kỹ thuật số?
6. Bạn cần bao nhiêu thời gian để đo một mẫu với khúc xạ kế kỹ thuật số?
7. Làm thế nào để điều chỉnh khúc xạ kế kỹ thuật số?
8. Có thể đo mẫu nào với khúc xạ kế kỹ thuật số?

Khúc xạ kế kỹ thuật số là gì?

Khúc xạ kế kỹ thuật số sử dụng phương pháp phản chiếu toàn phần để đo chỉ số khúc xạ hoặc các giá trị liên quan của mẫu chất lỏng. Phép đo này được thực hiện bằng kỹ thuật số, giảm đáng kể ảnh hưởng của người vận hành. Có thể đạt được độ chính xác lên đến 0,00002 hoặc 0,01% Brix, với thể tích mẫu nhỏ (0,5 đến 1 mL) và thời gian đo ngắn (chỉ vài giây).

Khúc xạ kế kỹ thuật số hoạt động như thế nào?

Khúc xạ kế số sử dụng diode phát quang, ống trụ bằng sapphire và cảm biến quang học có độ phân giải cao. Đặt mẫu vào ống trụ và bắt đầu đo. Từ một góc tới nhất định – được gọi là góc tới hạn – tia sáng không còn thâm nhập vào mẫu nhưng được phản chiếu hoàn toàn từ bề mặt của nó và được phát hiện bởi cảm biến quang học. Chỉ số khúc xạ được tính từ góc tới hạn này. Ngoài ra, khúc xạ kế kỹ thuật số để bàn sử dụng bộ ổn nhiệt Peltier tích hợp để điều khiển nhiệt độ của mẫu.

Tìm hiểu thêm: xem hoạt hình tương tác của chúng tôi

Thiết bị nào được sử dụng để đo chỉ số khúc xạ của chất lỏng?

Chỉ số khúc xạ của dung dịch có thể được đo bằng tay hoặc kỹ thuật số.

Các phương pháp thủ công như khúc xạ kế quang học cầm tay và khúc xạ kế quang học ABBE được sử dụng rộng rãi để xác định chỉ số khúc xạ và các giá trị liên quan, ví dụ: BRIX °, cồn%, Baumé, Plato, v.v. Mặc dù các phương pháp này dễ sử dụng và khá rẻ, nhưng chúng đòi hỏi chuyên môn trong từng bước của các giao thức vận hành thủ công, thường ảnh hưởng đến độ chính xác và độ tin cậy của các kết quả.

Khúc xạ kế kỹ thuật số có sẵn dưới dạng thiết bị để bàn và cầm tay. Chúng đo các mẫu chất lỏng kỹ thuật số, giúp giảm ảnh hưởng của người vận hành.

So sánh khúc xạ kế kỹ thuật số với các phương pháp thủ công: So sánh các kỹ thuật đo khác nhau

Chỉ số khúc xạ của nước là bao nhiêu?

Chỉ số khúc xạ của nước là 1,33299 ở 20°C. Chỉ số khúc xạ của nước thay đổi theo nhiệt độ, giảm khi nhiệt độ tăng (ví dụ: 1,33061 ở 40°C). Lưu ý rằng đây là chỉ số khúc xạ thường được sử dụng nD, được đo bằng ánh sáng của bước sóng ở 589,3 nm (dòng D của natri).

Bạn cần bao nhiêu thể tích mẫu cho khúc xạ kế kỹ thuật số?

Đối với hầu hết các khúc xạ kế để bàn, thể tích điển hình là khoảng 0,5 mL đối với các mẫu có sức căng bề mặt cao và 1mL đối với các mẫu có sức căng bề mặt thấp. Vì chỉ cần vài giọt, nhiệt độ của mẫu và cảm biến đo cân bằng nhanh và do đó chỉ mất một thời gian ngắn để phân tích.

Bạn cần bao nhiêu thời gian để đo một mẫu với khúc xạ kế kỹ thuật số?

Điều này phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ giữa mẫu và cảm biến đo, cũng như về loại mẫu và độ chính xác cần thiết của phép đo. Thời gian đo thường là vài giây.

Làm thế nào để điều chỉnh khúc xạ kế kỹ thuật số?

Khúc xạ kế thường được điều chỉnh bằng nước ở nhiệt độ đo cụ thể. Nhiệt độ này được điều khiển bằng thành phần Peltier, có thể làm nguội hoặc làm nóng cảm biến đo đến nhiệt độ cụ thể (ví dụ: 20°C). Đôi khi, các chất chuẩn độ Brix được sử dụng nhằm điều chỉnh khúc xạ kế để đo nồng độ đường. Các chất chuẩn độ Brix này thường được sản xuất tại chỗ. Việc chuẩn bị chất chuẩn độ BRIX có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cân và khúc xạ kế kết nối với phần mềm máy tính LabX, giúp tăng độ chính xác và khả năng truy xuất, đồng thời loại bỏ các lỗi xử lý dữ liệu.

Có thể đo mẫu nào với khúc xạ kế kỹ thuật số?

Khúc xạ kế kỹ thuật số ban đầu được thiết kế để đo chất lỏng đồng nhất. Trên thực tế, có thể đo thành công nhiều mẫu khác, chẳng hạn như mẫu bột nhão hay lá kim loại. Những mẫu cụ thể này yêu cầu một số phụ kiện bổ sung, như phần nhấn hoặc bộ ép lá kim loại. Cần chú ý đặc biệt đối với các mẫu dễ bay hơi (khi dùng flow cell) hoặc các mẫu không đồng nhất, nơi mẫu phải được khuấy/đồng nhất trước khi đo. Có thể tự động thực hiện việc này với sự đồng nhất trong cốc của bộ lấy mẫu tự động InMotion.