Refractometria

Indicele de refracție este o caracteristică optică a unei substanțe și a particulelor dizolvate din ea. Indicele de refracție al unei substanțe este puternic influențat de temperatură și de lungimea de undă a luminii utilizate pentru măsurarea acesteia. Prin urmare, trebuie să se acorde atenție controlului sau compensării diferențelor de temperatură și a lungimii de undă. Măsurătorile indicelui de refracție sunt raportate de obicei la o temperatură de referință de 20°C (68°F), care este considerată a fi temperatura camerei.

Indicele de refracție este definit ca raportul dintre viteza luminii într-un vid și viteza luminii dintr-o substanță. Rezultatul acestei proprietăți este că lumina își va schimba direcția atunci când se deplasează printr-o substanță cu un indice de refracție diferit. Aceasta se numește refracție.

Atunci când treceți dintr-un material cu un indice de refracție mai mare la unul mai mic, există un unghi critic la care un fascicul de lumină de intrare nu se mai poate refracta, ci se va reflecta în schimb pe interfața dintre cele două substanțe. Aceasta se numește reflexie internă totală.

Unghiul critic poate fi utilizat pentru a calcula cu ușurință indicele de refracție conform ecuației:

sin (Θcritical) = n2/n1

Unde n2 este indicele de refracție al mediului cu densitate mai mică; n1 este indicele de refracție al mediului cu densitate mai mare.

Un refractometru digital folosește un LED pentru a trece lumina printr-o prismă în contact cu proba. Un senzor de imagine determină unghiul critic la care lumina nu mai este refractată prin probă. Algoritmii specializați aplică apoi compensarea temperaturii măsurate și convertesc indicele de refracție la parametrul specificat.

Hanna oferă refractometre digitale pentru industria berii, vinului, alimentelor, apei de mare și analizei glicolului.

 

Analiza berii

Scara ° Platon este o modalitate de a cuantifica concentrația de zaharuri și solide dizolvate în must. Se folosește ca indicator al puterii alcoolice potențiale a unei beri și exprimă fermentabilitatea. Refractometrul convertește indicele de refracție citit în ° Platon pe baza tabelelor oferite de Comisia internațională pentru metode uniforme de analiză a zahărului (ICUMSA) și Societatea Americană a Chimiștilor Berii (ASBC).

 

 

Analiza vinului

Sunt disponibile refractometre care convertesc indicele de refracție al probei la concentrația de zaharoză în unități de procente în greutate,% Brix (denumită și ° Brix). Conversia utilizată se bazează pe Cartea metodelor ICUMSA (Comisia internațională pentru metode de analiză a zahărului). Deoarece majoritatea zahărului din sucul de struguri este fructoză și glucoză și nu zaharoză, citirea este uneori denumită „Brix aparent”.

Sunt disponibile și versiuni pentru convertirea citirilor brix la oBaumé, oOechsle și oKMW.

Scalaose bazează pe densitate și a fost inițial concepută pentru a măsura masa clorurii de sodiu din apă. ° Baumé sunt utilizate în vinificație pentru a măsura zahărul din must. Refractometrul convertește citirea din % Brix în ° Baumé pe baza tabelului din Metodele oficiale de analiză ale AOAC International, ediția a 18-a. Un ° Baumé este aproximativ egal cu 1,8% Brix, iar 1 ° Baumé este aproximativ echivalent cu 1% alcool atunci când vinul este complet fermentat.

oOechsle (°Oe) sunt utilizate în principal în industria vinicolă din Germania, Elveția și Luxenbourg pentru a măsura conținutul de zahăr al mustului. Scara ° Oe se bazează pe greutatea specifică la 20 °C (S.G. (20/20)) și reprezintă primele 3 cifre care urmează după punctul zecimal. Un ° Oe este aproximativ egal cu 0,2% Brix.

oOe = [(S.G.(20/20)) - 1] x 1000

oKlosterneuburger Mostwaage (oKMW) este utilizat în Austria pentru a măsura conținutul de zahăr al mustului. ° KMW este legat de ° Oe prin următoarea ecuație:

oOe = oKMW x [(0.022 x oKMW) + 4.54]1 oKMW KMW este aproximativ echivalent cu 1% Brix sau 5 ° Oe. ° KMW este, de asemenea, cunoscut sub numele de ° Babo.

Refractometrul permite utilizatorului să adapteze instrumentul la nevoile sale specifice pe baza experienței sale, deoarece niciun factor de conversie fix nu este universal aplicabil. Prima conversie se bazează pe valoarea % Brix și un factor de conversie reglabil între 0,50 și 0,70 (0,55 este o valoare comună).

Alcool potențial (% v/v) = (0.50 to 0.70) x % Brix

Un dezavantaj al ecuației de mai sus este că nu ia în considerare zaharurile și extractul nefermentabil. A fost adăugată și o a doua ecuație care ia în considerare acești factori și poate oferi o estimare mai precisă a conținutului potențial de alcool în vinul finit. Această conversie este numită „C1” pe aparat și folosește următoarea ecuație:

Alcool potențial (%V/V) = 0.059 x [(2.66 x oOe) - 30] (C1)

Curba alcoolului potențial al refractometrelor se bazează pe tabelele găsite în Regulamentul Comisiei Europene a Comunității Economice nr. 2676/90 din 17 septembrie 1990, Determinarea metodelor comunitare pentru analiza vinului și Organizația internațională a viței de vie și a vinului (OIV). Curba alcoolului potențial se bazează pe următoarea ecuație:

 

Alcool potențial (%v/v) = g/L de zahăr / 16.83

 

 

Analiza zahărului

Hanna oferă refractometre pentru analiza zahărului pentru a satisface cerințele industriei alimentare. Opțiunile refractometrului includ versiuni care măsoară Indicele de refracție / Brix,% Brix (zaharoză), fructoză, glucoză și zahăr invertit. Aceste refractometre digitale sunt robuste, portabile și rezistente la apă pentru măsurători în laborator sau pe teren.

 

 

Clorura de Sodiu

Sunt disponibile refractometre digitale pentru măsurarea clorurii de sodiu în soluțiile utilizate împreună cu alimentele. Instrumentele optice folosesc măsurarea indicelui de refracție pentru a determina concentrația de clorură de sodiu în soluții apoase.

Instrumentul destinat industriei alimentare utilizează referințe recunoscute la nivel internațional pentru conversia unității de măsură și compensarea temperaturii. Poate afișa măsurarea concentrației de NaCl în 4 moduri diferite: g/100 g, g/100 mL, gravitate specifică și ° Baumé. Nu este destinat măsurărilor salinității apei de mare.

 

 

Apa de mare

Un refractometru este ideal pentru analiza apei de mare și folosește măsurarea indicelui de refracție pentru a determina salinitatea apei de mare naturale și artificiale sau a apei oceanului. Indicele de refracție și temperatura sunt măsurate și convertite într-una dintre cele trei unități de măsură: Unități practice de salinitate (PSU), părți pe mie (ppt) sau greutate specifică (S.G. (20/20)). Toți algoritmii de conversie se bazează pe publicații științifice respectate care utilizează proprietățile fizice ale apei de mare.

 

 

Glicol

Sunt disponibile refractometre digitale pentru măsurarea etilenglicolului și propilenglicolului. Aceste refractometre digitale elimină incertitudinea asociată cu refractometrele mecanice. Probele sunt măsurate după o simplă calibrare a utilizatorului cu apă distilată sau deionizată. În câteva secunde, indicele de refracție și temperatura sunt măsurate și convertite într-una din cele două unități de măsură; % volum sau punct de îngheț. Refractometrele folosesc referințe recunoscute la nivel internațional pentru conversia unităților de măsură și compensarea temperaturii pentru soluțiile de glicol (de exemplu, Manualul de chimie și fizică CRC, ediția a 87-a).

 

 

Soluții

Soluțiile pentru măsurări refractometrice includ un standard Brix pentru verificarea preciziei refractometrului. Standardul Brix este livrat cu un certificat de analiză care să precizeze acuratețea și trasabilitatea standardului.

 

 

Accesorii

Accesoriile includ soluții de curățare, materiale din microfibră și pipete de reumplere pentru transferul probei în fanta refractometrului.

 

Copyright © 1996-2020 Hanna Instruments, Inc.