Rifrattometro

La luce può essere assorbita, trasmessa o riflessa dai materiali. Se un materiale cambia la sua composizione, ciò influisce anche sul suo comportamento rispetto alla luce. Con un rifrattometro è possibile determinare una di queste proprietà: la densità ottica, nota anche come indice di rifrazione.

Gli indici di rifrazione dei materiali trasparenti o debolmente assorbenti sono in genere superiori a 1 per la luce visibile e possono essere definiti come il rapporto tra la velocità della luce nel vuoto e la velocità della luce nell'oggetto da esaminare. Altre condizioni fisiche prevalgono in materiali altamente assorbenti, come metalli e altri materiali elettricamente conduttivi. In questi casi, la luce, con lunghezze d'onda nel campo del visibile, può penetrare solo pochi nanometri.

Il rifrattometro viene spesso utilizzato per controllare la concentrazione di una miscela nota di sostanze. Con il rifrattometro analogico è possibile leggere il valore su una scala. Questa scala può essere impostata per un'unità di misura specifica a seconda dell'area di applicazione. Si possono visualizzare anche più scale adiacenti. Un rifrattometro digitale di solito indica il valore misurato come indice di rifrazione e in gradi Brix. Il grado Brix, o percentuale Brix, è un'unità di misura molto utilizzata nei rifrattometri. A differenza dell'indice di rifrazione, che viene visualizzato con almeno quattro cifre decimali, il valore Brix generalmente è sufficiente con o senza una cifra decimale. Ciò facilita sia la lettura che il confronto dei valori misurati. Anche se un grado Brix è definito come la percentuale di saccarosio in una soluzione acquosa di saccarosio, con una scala Brix possono essere controllati molti altri liquidi. A tal fine, vengono effettuate misure comparative con altri metodi per la rispettiva sostanza. Queste misurazioni comparative possono essere utilizzate anche per creare altre scale per applicazioni speciali.

Lo sviluppo tecnologico moderno accelera molti processi industriali e richiede ai produttori un lavoro di alta qualità e allo stesso tempo efficiente, senza delazioni né periodi troppo lunghi di inattività. Pertanto, la sorveglianza e i controlli continui sono molto importanti, anzi, sono obbligatori per chi vuole restare sul mercato con una reputazione di produttori di alta qualità. Il controllo della materia prima, sia del prodotto semi lavorato che del prodotto finale, la modernizzazione dei metodi di controllo nelle differenti fasi di produzione, sono compiti che la produzione cerca di portare a termine con l'aiuto delle moderne apparecchiature digitali. Il rifrattometro è una di queste. Quando si tratta dell'industria alimentare, la qualità e la sicurezza del prodotto sono essenziali. Il rifrattometro è un dispositivo molto sensibile, che garantisce risultati di misurazione molto precisi e può essere utilizzato ogni qualvolta si richieda una verifica. Nell'industria alimentare, il rifrattometro si utilizza per controllare il livello di zucchero (Brix), ad esempio nella produzione di dolci, succhi di frutta o degli svariati prodotti da forno (torte, crostate, biscotti). Anche la determinazione del contenuto di sostanze solubili secche negli alimenti, come i vari prodotti lattiero-caseari o purea di frutta o verdura, si effettua con questo dispositivo. Può inoltre rilevare la quantità d'acqua nelle sostanze. I valori di misura ottenuti con l'aiuto del rifrattometro possono essere utilizzati subito per effettuare regolazioni, nel caso che i valori siano troppo diversi dalla norma. Per ogni prodotto finale ci sono standard specifici riguardanti il contenuto di acqua / zucchero / sostanze secche. La sorveglianza continua aiuta a garantire la conformità alle normative. Se si tratta di un'applicazione industriale, l'apparecchiatura può essere montata in prossimità del nastro trasportatore, del contenitore o della tubazione, cioè immediatamente incorporata nella linea di produzione. In tal caso, non è necessario prelevare il campione ed eseguire la misurazione separatamente. I dispositivi portatili, tuttavia, richiedono una quantità molto ridotta di campione del materiale da controllare, rendendoli molto convenienti per controlli occasionali ovunque siano necessari.

Il processo di elaborazione della birra richiede molta attenzione e precisione, specialmente quando si tratta di produrre birra con lo stesso sapore e della stessa qualità. Dal momento che questa bevanda contiene alcol, è una sfida assicurare la ripetibilità, e per questo si richiede un controllo continuo della materia prima e anche dei valori durante il processo di elaborazione della birra. Possono esservi lievi differenze nei parametri degli ingredienti necessari all'elaborazione della birra. Con i nostri dispositivi è possibile controllare la gravità specifica del mosto di birra e il suo contenuto di alcol in tutte le fasi, e così, se si dovessero verificare deviazioni, poter prendere le dovute contromisure. Oltre alla gravità specifica, altro importante parametro che controlla il rifrattometro è il contenuto di zucchero. La scala dei gradi Brix disponibile nei rifrattometri utilizzati nell'elaborazione della birra aiuta a valutare la resistenza del prodotto. L'uso del dispositivo è così semplice che si può utilizzare anche come hobby. Quando si sceglie il dispositivo appropriato, è necessario prestare attenzione alle sue specifiche, poiché per misurazioni diverse ogni dispositivo può essere più adatto degli altri modelli. Il mosto di birra è un materiale specifico e occorre prestare attenzione durante la misurazione. È necessaria la calibrazione e la misurazione del coefficiente di correzione per l'applicazione esatta del rifrattometro. Il mosto non solo contiene acqua e zucchero, ma anche altri ingredienti, a seconda del tipo di birra che si vuol produrre. Non esiste un solo valore di riferimento, e ogni birrificio calcola il fattore di correzione appropriato per i suoi prodotti. La gravità specifica del mosto misurata con il rifrattometro è uno dei parametri più importanti in questo processo. Quando viene determinato il coefficiente di correzione, le misurazioni della gravità specifica del mosto si effettuano rapidamente, favorendo così il processo, poiché il birrificio può regolare il processo, abbreviare o prolungarle certe fasi di lavorazione (lavaggio o cottura), o vigilare tutto il processo di fermentazione per ottenere una migliore qualità.

Oltre all'applicazione diretta, come l'elaborazione della birra o misurazione del contenuto di zucchero, il rifrattometro si applica anche nella ricerca e sviluppo. Il metodo su cui si basa il lavoro del rifrattometro è perfetto per determinare vari parametri di sostanze e soluzioni, cosa particolarmente utile nell'analisi dei composti, sia dal punto di vista strutturale che chimico, come ad esempio nella produzione di soluzioni mediche o la verifica della sua concentrazione. Il dispositivo può essere utilizzato per molti esperimenti e ricerche, nell'industria farmaceutica, nel settore chimico o medico, nel settore industriale, manifatturiero, nell'industria automobilistica, in particolare nella manutenzione dei veicoli. La convenienza di questo dispositivo è spiegata dal suo design e dalle funzionalità che può svolgere. Ad esempio, la presenza della funzione di compensazione della temperatura lo rende molto conveniente per applicazioni di laboratorio. Il rifrattometro fornisce un aiuto per lo studio degli esami del sangue e l'analisi dei parametri essenziali del corpo umano. Quando le sostanze vengono studiate attentamente in laboratorio o, ad esempio, in fabbrica o in azienda, i rifrattori da laboratorio e gli apparecchi fissi sono la scelta migliore.

Il vantaggio del suo utilizzo nella ricerca è che le misurazioni vengono effettuate rapidamente e senza molta preparazione, se necessario. Il dispositivo deve essere adeguatamente calibrato, a seconda dell'attività di misurazione, ed è obbligatoria una corretta manutenzione e pulizia. Alcuni dispositivi sono in grado di convertire le misurazioni in unità diverse, senza la necessità di calcoli complicati, e di misurare la gravità e il fattore di rifrazione. La sua applicazione è possibile sia in materiali liquidi che densi, ampliando la gamma dei campi di utilizzo. La semplicità del suo design, la facilità d'uso, l'affidabilità e la precisione, la lunga durata prevista grazie a una corretta manutenzione, la possibilità di operare senza batterie, tutte queste caratteristiche fanno del rifrattometro un dispositivo indispensabile nella ricerca e sviluppo. di nuove sostanze, materiali e prodotti.

Un particolare rifrattometro è il rifrattometro ABBE. Il rifrattometro, sviluppato da Ernst Abbe e introdotto nel 1872, funziona secondo il principio della luce trasmessa. Il campione da esaminare viene posto tra un prisma a illuminazione e un prisma di misurazione. Solo i raggi luminosi trasmessi dal campione si riflettono sul prisma di misurazione e illuminano la superficie di lettura.

In un riflettometro totale, il principio di misura si basa sul fatto che l'angolo limite della riflessione totale dipende da una superficie limite secondo l'indice di rifrazione del mezzo ottico coinvolto. La riflessione totale avviene sulla superficie limite della lente utilizzata rispetto al liquido da analizzare. Il prisma di vetro deve avere un indice di rifrazione superiore a quello del campione da misurare. Si può anche dire che il liquido campione deve essere otticamente più fine. Il design dei rifrattometri consente una determinazione accurata dell'angolo critico con uno strato liquido, che viene applicato come una pellicola sottile su un prisma di vetro.