Рефрактометр — это прибор, использующий принцип преломления света для измерения плотности материальной среды. Рефрактометры количественно определяют общее количество твердых веществ, содержащихся в растворе.
Принцип преломления света напрямую связан с плотностью среды и совокупностью находящихся в этой среде твердых частиц.
Рефрактометры обычно отображают значение показателя преломления. Этот показатель представляет собой соотношение между скоростью света в вакууме и скоростью света в веществе.
Кроме того, в этом оборудовании обычно предлагаются значения в градусах Брикса, единицы, используемой для определения количества сахара, присутствующего в веществе. Однако существуют специальные рефрактометры для энологии (наука о виноделии), пищевых продуктов или других целей, предлагающих значение в широком спектре полезных шкал в каждом из этих секторов.
Различают следующие виды рефрактометров:
- Ручные рефрактометры. Ручные рефрактометры требуют, соответственно, обученных лаборантов, чтобы не скомпрометировать точность результатов, поскольку в этом типе рефрактометров измерения выполняются под непосредственным наблюдением техника.
Например, рефрактометр Аббе — это настольный прибор, с помощью которого можно определить показатель преломления (nD) от 1300 до 1700 для диапазона температур от 0 до 70 °C, а также содержание сахара в полупрозрачных веществах. - Цифровые рефрактометры. С другой стороны, в цифровых рефрактометрах влияние технического персонала гораздо меньше, поскольку измерение проводится цифровым способом. Таким образом, этот тип оборудования облегчает анализ различных веществ удобным и точным способом, поскольку с ним не нужно записывать данные вручную. Цифровые рефрактометры состоят из источника света, призмы и оптического датчика.
Согласно правилам, считывание рефрактометрами должно проводиться при 20 °С. Это потому, что температура переменная, которая влияет на значения, полученные во время измерений. Поскольку не всегда легко поддерживать стабильную температуру на производстве или в лабораториях, необходимо вносить поправки в измерения на основе температуры окружающей среды.
Из-за этой особенности многие рефрактометры включают ATC, систему температурной компенсации. Это оборудование измеряет температуру подлежащего измерению образца и предлагает компенсированное значение на основе 20 °C.
Использование рефрактометров
Использование этих измерительных приборов широко распространено в промышленности, поскольку они используются во многих секторах. Таким образом, хотя рефрактометры широко используются в пищевой промышленности для определения количества содержащегося в продуктах сахара, это не единственное их применение.
Косметический сектор, производители моющих средств, эмалей, красок, лаков или производители антифриза и охлаждающей жидкости используют рефрактометры.
Виноделие. Одним из значений, которое можно определить с помощью измерений, сделанных рефрактометром, является количество алкоголя в напитке. Для этого существует конкретная шкала вероятного или потенциального алкоголя (% V/V), применяемая к вину, суслу и другим напиткам.
Например, в случае вина определенные методы анализа, применяемые в винодельческом секторе, и устанавливают эталонный метод для определения алкогольного содержания дистиллята с помощью рефрактометрии.
Содержимое сахара соотносится с количеством алкоголя. В этом смысле шкалой, широко используемой для измерения содержания сахара, являются градусы Брикса (°Bx), которые измеряют общую концентрацию сахарозы, растворенной в жидкости.
Другая шкала, которую можно использовать для измерения сахара, это инвертная шкала сахара (% масс.). Так, например, существует метод оценки с помощью рефрактометрии содержания сахара в сусле, концентрированном и ректифицированном концентрированном сусле. В частности, для расчета содержания сахара в сусле и концентрированном сусле указывается, что, учитывая массовый процент сахарозы при 20 °С, инвертированное содержание сахара должно быть получено в граммах на литр и в граммах на килограмм.
Шкала Боме — еще одна шкала, используемая для измерения количества сахара в сусле на основе его плотности. Один градус Боме эквивалентен примерно 18 г/л восстанавливающих сахаров, что соответствует вероятному содержанию алкоголя в напитке.
Шкала Oechsle часто используется в винодельческой промышленности Германии, Швейцарии и Люксембурге. С помощью этой шкалы можно определить спелость винограда и содержание сахара, используемого в виноделии. Таким образом, один грамм разницы между массой литра сусла при 20 °C и 1 кг эквивалентен одному градусу Оксле (°Oe).
Еще одна шкала показаний, которую могут иметь рефрактометры, используемые в энологии, это шкала KMW/Babo. Как и в других случаях, эта шкала позволяет установить степень сахара в сусле, а значит и конечный уровень алкоголя.
Продукты питания. Фрукты, томатные продукты, соки, джемы и широкий спектр продуктов питания оцениваются в процессе производства с помощью рефрактометрии. Количество фруктозы, глюкозы или хлорида натрия определяют с помощью рефрактометров.
Как указано выше, измерение в градусах Брикса широко используются для определения количества сахара, содержащегося в продукте. В области пищевых продуктов и напитков существуют правила, использующие эту шкалу. Рефрактометрический метод применяют для определения растворимого сухого остатка в продуктах переработки овощей и фруктов с целью их классификации в комбинированной номенклатуре. Содержание растворимого сухого вещества (значение Брикса, определенное с помощью рефрактометрии) понимается как процент массы сахарозы в водном растворе сахарозы, который имеет такой же показатель преломления, как и анализируемый продукт при определенных условиях.
Инвертированная шкала сахара также широко используется при исследовании пищи. Имеются рефрактометры, предназначенные для пищевых продуктов, непосредственно предлагающих результаты измерений на этой шкале. Однако значение инвертированного сахара также можно рассчитать для эквивалентности другим шкалам с помощью международно признанных методов преобразования единиц и температурной компенсации. Таким же образом можно установить эквивалентность между показателем преломления и шкалами фруктозы (% масс.) и глюкозы (% масс.), которые также используются для измерения сахара в пище и напитках.
Еще одна не менее важная величина, которую необходимо учитывать в пищевых продуктах — это количество соли. Определить количество хлорида натрия (NaCl), содержащегося в пище или напитке, можно с помощью рефрактометрии. Как и в других случаях, перерасчет единиц в шкалу хлорида натрия (% мас./мас.) может проводиться техническим персоналом путем расчета, а также автоматически с помощью некоторых рефрактометров. Эти приборы используют показатель преломления для определения концентрации хлорида натрия в водных растворах и непосредственно дают результаты для этой конкретной шкалы.
Антифриз и охлаждающая жидкость для автомобилей и техники. Еще одна совсем другая отрасль, в которой используются рефрактометры —это автомобильный и машиностроительный сектор.
Рефрактометры могут быть использованы в данной области для определения концентрации масел, жиров или измерения показателя преломления в растворах антифриза, этиленгликоли, пропилена, аккумуляторной кислоты или водно-масляных эмульсий.
Измерения, сделанные с помощью рефрактометров, например, определение точки замерзания можно соотнести с процентным содержанием гликоля в хладагенте.
Твердая моча. Также существует шкала твердой мочи — Unire Solids, Cat (SG), которая используется для измерения удельного веса в образцах мочи (sg). Удельный вес мочи — это лабораторный тест, измеряющий концентрацию частиц в моче. Он указывает, например, степень гидратации, загрязнения или уровень глюкозы, среди прочего.
Рефрактометр применяют в разных отраслях для решения разных задач. Маркет измерительных приборов https://simvolt.ua/ предлагает широкий выбор рефрактометров с разными шкалами измерения. В нашем интернет-маркете вы обязательно подберете соответствующее устройство. Покупать в SIMVOLT просто и очень выгодно!
