رفراکتومتر چیست؟ چگونه با رفراکتومتر ضریب شکست را اندازه گیری کنیم؟

ضریب شکست چیست؟

ابتدا قبل از کار با رفراکتومتر بهتر است که بدانیم ضرییب شکست چیست.

ضریب شکست اندازه گیری خمش پرتو نور در هنگام عبور از یک محیط به محیط دیگر می باشد. ضریب شکست را می توان با استفاده از سرعت نور در هوا تقسیم بر سرعت عبور نور از هر ماده محاسبه کرد. به عبارت دیگر ضریب شکست n به عنوان نسبت سینوس زاویه تابش به سینوس زاویه شکست تعریف می شود. پس ضریب شکست برابر است با سرعت نور c با طول موج معین در فضای خالی تقسیم بر سرعت آن v در یک ماده یا n = c/v.

فرمول ضریب شکست

ضریب شکست وابسته به طول موج است.

دستگاه رفراکتومتر چیست؟

رفراکتومتر یا انکسار سنج وسیله ای برای اندازه گیری غلظت محلول های آبی مانند: مایعات، گاز ها در مایعات و جامدات شفاف و نیمه شفاف استفاده می شود. با استفاده از رفراکتومتر می توان غلظت محلول ها را اندازه گیری کرد؛ زیرا محلول ها بسته به غلظت آنها در آب، ضریب شکست متفاوتی دارند.

کاربرد رفراکتومتر چیست؟

دامنه استفاده از رفرکتومتر ها گسترده است از این ابزار در صنایع کشاورزی، غذایی، شیمیایی و تولیدی های مختلف استفاده می شود. بررخی از کاربرد های این دستگاه شامل موارد زیر می باشد:

1. در آزمایشگاه ها از رفراکتومتر ها به علت اندازه گیری دقیق برای شناسایی و ترکیب نمونه های مختلف استفاده می شود.
2. در صنایع غذایی رفراکتومتر ها کاربرد های زیادی مانند: اندازه گیری قند و نمک را دارند.
3. همچنین در ساخت نوشیدنی ها نیز رفراکتومتر بریکس، می توانند میزان قند آب را بررسی کند همچنین با استفاده از رفراکتومتر می توان میزان قند مواد غذایی مانند: مربا، ژله، شیر، انواع آبمیوه و حتی میزان نمک درپنیر و اقلام دیگررا بررسی کرد.
4. زنبور داران از رفراکتومتر ها برای بررسی رطوبت عسل استفاده می کنند.
5. با استفاده از رفراکتومتر ها غلظت های شیمیایی را اندازه گیری می کنند.
6. با استفاده از رفراکتومتر ها غلظت های شیمیایی را اندازه گیری می کنند.5. در خط های تولید مواد می توان با استفاده از رفراکتومتر رقت و خلوص یک ماده را بررسی کرد.

و …

انواع رفرکتومتر ها

رفراکتومتر ها بر اساس کاربرد، دامنه طول موج انواع مختلفی دارد.

فراکتومتر رومیزی یا abbe

اولین ابزار آزمایشگاهی برای تعیین دقیق ضریب شکست مایعات است و اندازه گیری در این رفراکتومتر بر اساس اصل بازتاب است. از این نوع انکسار سنج برای اندازه گیری مایعات استفاده می شود. چند قطره از نمونه را بین منشور دوگانه قرار می دهند. سپس پرتو های نور فرودی از منشور دوگانه عبور می‌کند. برای تعیین خط مرزی روشن/تاریک (خط سایه) از میکروسکوپ و آینه با مکانیزم مناسب استفاده می شود.

فراکتومتر رومیزی یا abbe

رفراکتومتر دستی و آنالوگ

استفاده از انکسار سنج دستی همه کاره بسیار آسان است. انکسار سنج های دستی به علت داشتن مقیاس های مختلف اندازه گیری، کاربردهای زیادی دارد یک قطره کوچک مایع روی منشور اندازه گیری برای تعیین ضریب شکست کافی است. سپس دستگاه را در مقابل یک منبع نور می گیرندو، مقدار اندازه گیری شده قرائت می شود. انکسار سنج دستی دیجیتال یا آنالوگ انکسارسنج های دیجیتالی مانند انکسار سنج های دستی عمل می کنند، اما این نوع دستگاه توانایی تعیین و بازخوانی خودکار خط مرزی دارند. تنوع این نوع دستگاه کمتر از نوع دستی می باشد اما دقت بیشتری نسبت به رفراکتومترهای دستی و معمولاً با مجموعه ای از مقیاس های رایج در دسترس هستند.

رفراکتومتر اتوماتیک یا آنلاین

انکسارسنج های اتوماتیک نتایج متفاوت اندازه گیری شده بین اپراتورها را حذف می کند و بالاترین سطح دقت را نمایش می دهد. همچنین این دستگاه برای اندازه گیری ضریب شکست نمونه هایی که دما و طول موج های مختلف دارند مناسب است. رفرکتومترهای خودکار به علت دقت بالا کاربرد آزمایشگاهی دارند.

نحوه استفاده از رفراکتومتر چگونه است؟

از رفرکتومتر برای تعیین غلظت یک ماده خاص در محلول معین استفاده می شود. این دستگاه بر اساس ضریب شکست عمل می کند. هنگامی که پرتوهای نور از یک محیط به محیط دیگر عبور می کنند، پرتو بین دو محیط خم می شوند. که ای زاویه یعنی زاویه بین پرتو معمولی و پرتو شکست را زاویه شکست می گویند.

ضریب شکست

شکل بالا این موضوع را با استفاده از یک قاشق در یک ظرف آب نشان می دهد. همانطور که می بینید، پرتو نور از هوا به آب می گذرد و به سمت پرتو معمولی یا زاویه تابش خم می شود. با افزایش غلظت یک ترکیب خاص در محلول، میزان خمش نور نیز افزایش می یابد. همچنین، تعیین دمای محیط آزمایش مهم است زیرا دما بر زاویه شکست تأثیر می گذارد.

برا ی استفاده ازرفراکتومتر ابتدا چند قطره از مایع نمونه را روی منشور زاویه دار قرار دهید. سپس صفحه شفاف را روی آن ببندید. با پیچ های تنظیم دستگاه خط شاخص را وسط ضربدر موجود در میدان دید تنظیم کنید و عدد بدست امده را از رو درجه بندی یادداشت کنید باید دقت شود که عدد اندازه گیری را در نقطه ای که نور با ناحیه تاریک مقیاس برخورد می کند خوانده شود.

برای دستگاه دیجیتال، قبل از استفاده دستگاه را با آب مقطر یا دیونیزه صفر کنید، دستگاه را با استاندارد شناخته شده کالیبره کنید. سپس 3 تا 5 قطره از مایع خود را اضافه کنید. منتظر بمانید تا دستگاه نتیجه را نشان دهد.

خواندن رفراکتومتر

شما می توانید برای دیدن مقالات بیشتر به سایت شیمی دون مراجعه کنید و همچنین از فروشگاه مواد شیمیایی ما با قیمت عالی دیدن فرمایید.