Рефлактометр | Інтелектуальні промислові системи

Рефрактометр — оптичний пристрій, що вимірює показник заломлення світла в середовищі.

Рефрактометрія

Рефрактометр є лабораторним або польовим пристроєм для вимірювання показника заломлення (рефрактометрії).

Рефрактометрія – це метод дослідження речовин, заснований на визначенні показника (коефіцієнта) заломлення (рефракції) і деяких його функцій.

Рефрактометрія (рефрактометричний метод) застосовується для ідентифікації хімічних сполук, кількісного і структурного аналізу, визначення фізико-хімічних параметрів речовин.

Відносний показник заломлення являє собою відношення швидкостей світла в межуючих середовищах. Для рідин і твердих тіл його зазвичай визначають щодо повітря, а для газів – щодо вакууму (абсолютний показник заломлення).

Значення відносного показника заломлення залежать від довжини хвилі світла і температури.

У випадку газів необхідно також враховувати залежність
відносного показника заломлення від тиску (вказувати його або приводити дані до нормального тиску).

Показник заломлення (індекс рефракції, абсолютний показник заломлення) речовини – величина, що дорівнює відношенню фазових швидкостей світла (електромагнітних хвиль) в вакуумі і в даному середовищі.

Також про показник заломлення говорять для будь-яких інших хвиль, наприклад, звукових.

Індекс рефракції обчислюється за законом Снелла, тоді як для сумішей індекс рефракції можна розрахувати за складом матеріалу з використанням декількох правил змішування, таких як співвідношення Гладстона-Дейла і рівняння Лоренца – Лоренца.

Для рефрактометрії розчинів в широких діапазонах концентрацій користуються таблицями або емпіричними формулами, найважливіші з яких (для розчинів сахарози, етанолу та ін.) затверджуються міжнародними угодами і лежать в основі побудови шкал спеціалізованих рефрактометрів для аналізу промислової і сільськогосподарської продукції.

Типи рефлакторметрів

Існують чотири основних типи рефрактометрів: традиційні ручні рефрактометри, цифрові ручні рефрактометри, лабораторні або рефрактометри Abbe (названі на честь винахідника приладу та на основі оригінального дизайну «критичного кута») і вбудовані рефрактометри.

Існує також рефлектометр Релея, що використовується (як правило) для вимірювання показників заломлення газів.

ATC – Автоматична компенсація температури при рефрактометрії

Зміна температури значно впливає на показник заломлення – коли температура рідини збільшується, її щільність зменшується (об’єм рідини збільшується, вага залишається однаковою). Отже, швидкість світла в рідині зростає, що призводить до зменшення виміряного показника заломлення.

Оптичні рефрактометри використовують лінійну автоматичну температурну компенсацію, яка досягає задовільно точних результатів, тому в даному діапазоні температур не потрібно додавати будь-які поправки. Однак правда полягає в тому, що на краях заявленого температурного інтервалу лінійна компенсація досягає найменш точних результатів. Вимірюють рідини в стаціонарних температурних умовах, коли оптичний рефрактометр і виміряна рідина є досить довгими в середовищі зі стабільною температурою (найкраще близько 20 ° С).

Якщо рефрактометр не оснащений температурною компенсацією, це не означає, що це якийсь ненадійний пристрій. У такому випадку в середовищі зі стабільною температурою має бути не тільки рефрактометр, виміряний зразок, але і калібрувальна рідина. Спочатку необхідно калібрувати рефрактометр за допомогою калібрувальної рідини і встановити “нульове” значення. Потім вимірюють зразок. Якщо під час вимірювання температура навколишнього середовища значно змінюється (більше 1 ° C), рекомендується зробити повторне калібрування.