Рефрактометр — це прилад, який використовує принцип заломлення світла для вимірювання щільності матеріального середовища. Рефрактометри кількісно визначають загальну кількість твердих речовин, що містяться в розчині.
Принцип заломлення світла безпосередньо пов'язаний із щільністю середовища та сукупністю твердих частинок, що знаходяться в цьому середовищі.
Рефрактометри зазвичай відображають значення показника заломлення. Цей показник є співвідношенням між швидкістю світла у вакуумі та швидкістю світла в речовині.
Крім того, у цьому обладнанні зазвичай пропонуються значення в градусах Брікса, одиниці, яка використовується для визначення кількості цукру, присутнього в речовині. Однак існують спеціальні рефрактометри для енології (науко про виноробство), харчових продуктів або інших цілей, які пропонують значення в широкому спектрі корисних шкал у кожному з цих секторів.
Розрізняють наступні види рефрактометрів:
- Ручні рефрактометри. Ручні рефрактометри вимагають відповідно навчених лаборантів, щоб не скомпрометувати точність результатів, оскільки в цьому типі рефрактометрів вимірювання виконуються під безпосереднім спостереженням техніка.
Наприклад, рефрактометр Аббе — це настільний прилад, за допомогою якого можна визначити показник заломлення (nD) від 1300 до 1700 для діапазону температур від 0 до 70 °C, а також вміст цукру в напівпрозорих речовинах. - Цифрові рефрактометри. З іншого боку, в цифрових рефрактометрах вплив технічного персоналу набагато менше, оскільки вимірювання здійснюється цифровим способом. Таким чином, цей тип обладнання полегшує аналіз різних речовин зручним і точним способом, оскільки з ним не потрібно записувати дані вручну. Цифрові рефрактометри складаються з джерела світла, призми та оптичного датчика.
Згідно з правилами, зчитування рефрактометрами повинно проводитися при 20 °С. Це тому, що температура є змінною, яка впливає на значення, отримані під час вимірювань. Оскільки не завжди легко підтримувати стабільну температуру на виробництві чи в лабораторіях, необхідно вносити поправки до вимірювань на основі температури навколишнього середовища.
Через цю особливість багато рефрактометрів включають ATC, систему температурної компенсації. Це обладнання вимірює температуру зразка, що підлягає вимірюванню, і пропонує компенсоване значення на основі 20 °C.
Використання рефрактометрів
Використання цих вимірювальних приладів широко поширене в промисловості, оскільки вони використовуються в багатьох секторах. Таким чином, хоча рефрактометри широко використовуються в харчовій промисловості для визначення кількості цукру, що міститься в продуктах, це не єдине їх застосування.
Косметичний сектор, виробники миючих засобів, емалей, фарб, лаків або виробники антифризу та охолоджуючої рідини також використовують рефрактометри.
Виноробство. Одним із значень, яке можна визначити за допомогою вимірювань, зроблених рефрактометром, є кількість алкоголю в напої. Для цього існує конкретна шкала ймовірного або потенційного алкоголю (% V/V), яка застосовується до вина, сусла та інших напоїв.
Наприклад, у випадку вина визначенні методи аналізу, які застосовуються у виноробному секторі, і встановлюють еталонний метод для визначення алкогольного вмісту дистиляту за допомогою рефрактометрії.
Вміст цукру співвідноситься з кількістю алкоголю. У цьому сенсі шкалою, яка широко використовується для вимірювання вмісту цукру, є градуси Брикса (°Bx), які вимірюють загальну концентрацію сахарози, розчиненої в рідині.
Інша шкала, яку можна використовувати для вимірювання цукру, це інвертна шкала цукру (% мас.). Так, наприклад, існує метод оцінки за допомогою рефрактометрії вмісту цукру в суслі, концентрованому суслі та ректифікованому концентрованому суслі. Зокрема, для розрахунку вмісту цукру в суслі та концентрованому суслі вказується, що враховуючи масовий відсоток сахарози при 20 °C, інвертований вміст цукру має бути отримано в грамах на літр і в грамах на кілограм.
Шкала Боме — ще одна шкала, яка використовується для вимірювання кількості цукру в суслі на основі його щільності. Один градус Боме еквівалентний приблизно 18 г/л відновлюючих цукрів, що відповідає ймовірному вмісту алкоголю в напої.
Шкала Oechsle часто використовується у виноробній промисловості Німеччини, Швейцарії та Люксембургу. За допомогою цієї шкали можна визначити стиглість винограду та вміст цукру, який використовується у виноробстві. Таким чином, один грам різниці між масою літра сусла при 20 °C та 1 кг еквівалентний одному градусу Оксле (°Oe).
Ще одна шкала показань, яку можуть мати рефрактометри, що використовуються в енології, це шкала KMW/Babo. Як і в інших випадках, ця шкала дозволяє встановити ступінь цукру в суслі, а отже, і кінцевий рівень алкоголю.
Продукти харчування. Фрукти, томатні продукти, соки, джеми та широкий спектр харчових продуктів оцінюються в процесі виробництва за допомогою рефрактометрії. Кількість фруктози, глюкози або хлориду натрію визначають за допомогою рефрактометрів.
Як зазначено вище, вимірювання в градусах Брікса широко використовуються для визначення кількості цукру, який містить продукт. У сфері харчових продуктів і напоїв існують правила, які використовують цю шкалу. Рефрактометричний метод застосовують для визначення розчинного сухого залишку в продуктах переробки фруктів і овочів з метою їх класифікації в комбінованій номенклатурі. Вміст розчинної сухої речовини (значення Брікса, визначене за допомогою рефрактометрії) розуміється як відсоток маси сахарози у водному розчині сахарози, який має такий самий показник заломлення, як і аналізований продукт, за певних умов.
Інвертована шкала цукру також широко використовується при дослідженні їжі. Є рефрактометри, призначені для харчових продуктів, які безпосередньо пропонують результати вимірювань на цій шкалі. Однак значення інвертованого цукру також можна розрахувати для еквівалентності іншим шкалам за допомогою міжнародно визнаних методів перетворення одиниць і температурної компенсації. Таким же чином можна встановити еквівалентність між показником заломлення та шкалами фруктози (% мас.) і глюкози (% мас.), які також використовуються для вимірювання цукру в їжі та напоях.
Ще одна не менш важлива величина, яку необхідно враховувати в харчових продуктах —- це кількість солі. Визначити кількість хлориду натрію (NaCl), що міститься в їжі чи напої, можна за допомогою рефрактометрії. Як і в інших випадках, перерахунок одиниць у шкалу хлориду натрію (% мас./мас.) може здійснюватися технічним персоналом шляхом розрахунку, а також автоматично за допомогою деяких рефрактометрів. Ці прилади використовують показник заломлення для визначення концентрації хлориду натрію у водних розчинах і безпосередньо надають результати для цієї конкретної шкали.
Антифриз і охолоджуюча рідина для автомобілів і техніки. Ще одна зовсім інша галузь, в якій використовуються рефрактометри — це автомобільний і машинобудівний сектор.
Рефрактометри можуть бути використані в цій галузі для визначення концентрації олій, жирів або вимірювання показника заломлення в розчинах антифризу, етиленгліколі, пропілену, акумуляторної кислоти або водно-масляних емульсій.
Вимірювання зроблені за допомогою рефрактометрів, наприклад, визначення точки замерзання можна співвіднести з процентним вмістом гліколю в холодоагенті.
Тверда сеча. Також існує шкала твердої сечі — Unire Solids, Cat (SG), яка використовується для вимірювання питомої ваги в зразках сечі (sg). Питома вага сечі — це лабораторний тест, який вимірює концентрацію частинок у сечі. Він вказує, наприклад, на ступінь гідратації, забруднення або рівень глюкози, серед іншого.
Рефрактометр застосовують в різних галузях для вирішення різних задач. Маркет вимірювальних приладів https://simvolt.ua/ пропонує широкий вибір рефрактометрів з різними шкалами вимірювання. В нашому інтернет маркет ви обов’язково підберете відповідний пристрій. Купувати в SIMVOLT просто та дуже вигідно!
