Czym jest refraktometr?

Refraktometr służy do pomiaru właściwości cieczy przez mierzenie załamania światła. Choć optyczne refraktometry mogą wyglądać podobnie, różnią się użytymi materiałami przy produkcji (mosiądz, aluminium czy plastik), a także częścią optyczną. Każdy typ refraktometru ma swoją specjalną skalę, na której mierzona wielkość jest odczytywana bezpośrednio lub przekształcana ze skali w uniwersalne jednostki (współczynnik załamania RI i skala Brix).

Pomiar za pomocą optycznego refraktometru jest bardzo prosty - należy na pochyłą szklaną pryzmę nałożyć kilka kropli testowanej cieczy, zamknąć przezroczystą pokrywkę, aby ciecz równo rozłożyła się na pryzmie, skierować pryzmę na światło i spojrzeć przez okular. Ujrzymy okrągły widok ze pionową skalą, która przetnie granicę między niebieską a białą strefą.

Refraktometrem można zmierzyć praktycznie cokolwiek, wszędzie i przy dowolnym użyciu. Nie chodzi wyłącznie o pomiar miodu i alkoholu. Na przykład refraktometr używany w przemyśle motoryzacyjnym jest przeznaczony głównie do pomiaru punktu krzepnięcia płynów do spryskiwaczy, koncentracji elektrolitu w akumulatorach, punktu zamarzania płynów chłodniczych oraz innych cieczy używanych w systemach chłodniczych pojazdów, pompach ciepła, kolektorach słonecznych i innych systemach podatnych na mrozy.

Istnieje wiele praktycznych przykładów użycia refraktometrów:

W przemyśle spożywczym i produkcji roślinnej refraktometry są używane do kontroli jakości miodu, pomiaru zawartości cukru w winie, sokach owocowych i fermentujących zacierach.

W służbie zdrowia, hodowli i weterynarii refraktometry są używane do mierzenia moczu człowieka, moczu kota i dużych zwierząt, pomiaru siary lub przy hodowli ryb w słonej wodzie.

W inżynierii refraktometry są używane do mierzenia odporności na mróz płynów w obiegach ciepła (np. glikol etylenowy czy propylenowy), odporności na mróz płynów glicerynowych i pomiaru emulsji chłodzących.

W przemyśle motoryzacyjnym refraktometry są używane do mierzenia odporności na mróz płynów do spryskiwaczy, płynów chłodzących silniki oraz jakości AdBlue®.

Refraktometry mogą być również używane do pomiaru współczynnika załamania RI kamieni szlachetnych i testowania wszelkich cieczy, w których znana jest uniwersalna wielkość fizyczna - współczynnik załamania RI.

Czym jest skala Brix?

Stopień Brix (°Bx) stosuje się do pomiaru zawartości cukru w wodzie. Mierzony jest za pomocą sacharymetru, który mierzy gęstość cieczy, lub refraktometru, który jest łatwiejszy.

Stopnie Brix są używane w przemyśle spożywczym do mierzenia zawartości cukru w owocach, warzywach, sokach, winie, napojach bezalkoholowych i w przemyśle cukrowniczym. W różnych krajach stosowane są różne skale, na przykład w piwowarstwie w Wielkiej Brytanii mierzy się względną gęstość x 1000, europejskie browary używają stopni Plato, a amerykański przemysł łączy gęstość względną, stopnie Brix, Baumé i Plato.

Jeden stopień Brix w sokach owocowych odpowiada około 1-2% cukru w całkowitej masie, co odzwierciedla subiektywnie odbieraną słodkość.

Współczesne urządzenia ze skalą Brix to często cyfrowe refraktometry, które dokonują obliczeń stopni Brix w oparciu o współczynnik załamania. Te urządzenia są przenośne, wytrzymałe i łatwe w obsłudze, dzięki czemu można je używać na miejscu w czasie przetwarzania roztworów. Stopnie Brix są także często stosowane do określania idealnego czasu zbioru owoców i warzyw, tak aby produkty były dostarczone w odpowiednim stanie do konsumentów lub dalej przetwarzane, na przykład przy produkcji wina.

Czym jest ATC?

Automatyczna kompensacja temperatury (ATC) to ważna funkcja refraktometru, która pozwala na dokładne pomiary bez względu na zmiany temperatury. Temperatura bowiem ma znaczny wpływ na wartości mierzone refraktometrem, gdyż wpływa na współczynnik załamania mierzonej cieczy.

ATC jest implementowana dzięki liniowej kompensacji, która jest wystarczająco dokładna w podanym zakresie temperatur. Jednakże dokładność maleje na końcach tego zakresu. Zaleca się więc dokonywanie pomiarów w ustalonych warunkach temperaturowych, gdy optyczny refraktometr i mierzona ciecz znajdują się przez wystarczającą ilość czasu w tym samym środowisku.

Jeśli twój refraktometr nie ma funkcji ATC, nie oznacza to, że jest mniej wartościowy. W takim przypadku ważne jest wykonywanie pomiarów w identycznych warunkach temperaturowych. Oznacza to, że refraktometr, mierzona próbka i roztwór kalibracyjny powinny znajdować się w środowisku o tej samej temperaturze. Najpierw należy przeprowadzić kalibrację z roztworem kalibracyjnym, aby ustawić wartość "zero". Następnie można zmierzyć samą próbkę. Jeśli temperatura otoczenia szybko się zmienia podczas pomiaru, konieczna będzie ponowna kalibracja.