Refratômetro

Os refratômetros podem ser divididos em várias categorias: refratômetro de mão, refratômetro de mesa e refratômetro de processos. Ao necessitar um refratômetro para uso frequente em um laboratório ou em outro posto de trabalho fixo, e que somente ocasionalmente precisa ser movido de lugar, recomendamos um refratômetro de mesa. Este tipo de refratômetro costuma oferecer funções adicionais, como controle e regulação da temperatura do dispositivo e da amostra, ou uma interface para a transmissão dos valores a um computador ou outros dispositivos. No entanto, se você pretende levar contigo o refratômetro por um período de tempo mais longo, por exemplo, para medir o grau de maturação de frutas diretamente no campo, ou para verificar refrigerantes ou lubrificantes em diferentes veículos ou máquinas, um refratômetro de mão (portátil) será mais adequado, pois é leve e fácil de usar.

Se você deseja usar um refratômetro para monitorar continuamente os valores em um processo, as condições de medição e a forma de saída dos valores medidos são os fatores decisivos na hora de selecionar um dispositivo. E se não tiver certeza se os refratômetros de processo que oferecemos são adequados para sua aplicação, você pode entrar em contato com nosso departamento técnico por telefone ou e-mail. Dessa forma, nos permitirá esclarecer se podemos oferecer um refratômetro para o tipo de aplicação que você precisa e que possa fornecer os resultados da medição conforme desejado. O refratômetro para controle contínuo de processos é um dispositivo de instalação fixa que transmite os valores para um PC ou estação de controle. Isso permite controlar e avaliar os valores de medição de forma permanente. Também é possível intervir na sequência do processo de forma automática ativando válvulas ou interruptores através das saídas de comutação quando os valores limites predefinidos forem atingidos. Se desejar, você também pode registrar os valores em um registrador de dados adicional. Os valores de medição podem ser visualizados nas unidades habituais para os materiais medidos com frequência, embora também poderá criar escalas específicas para os materiais a serem medidos.

Medição e compensação de temperatura em um refratômetro

Como muitas outras propriedades materiais, o índice de refração depende da temperatura. A influência da temperatura nos resultados da medição pode ser totalmente compensada, mesmo em um refratômetro analógico de mão simples, incorporando componentes simples para a temperatura ambiente. Um refratômetro com compensação automática de temperatura geralmente indica as siglas ATC na caixa. Outra forma de levar em conta a influência da temperatura é ter um refratômetro com uma conexão termostática (aquecimento por água). Quando um refratômetro não tiver compensação de temperatura, será necessário medir também a temperatura. Uma vez conhecido o valor de medição e a temperatura, pode-se determinar o valor com o auxílio de tabelas ou programas, lembrando que este valor se aplica a uma temperatura de 20 ºC.

Precisão do refratômetro

Em um refratômetro analógico com escala óptica, a precisão da leitura é muito importante para determinar com precisão o valor de medição. A precisão da leitura depende não apenas da experiência do usuário, mas também da resolução da escala e a disposição da rotulação. Um refratômetro analógico pode ter uma precisão de ±0,2% Brix. Um refratômetro de mão digital moderno também deveria ser capaz de fornecer uma precisão de ±0,2% Brix ou 0,0003 nD para o índice de refração. Os instrumentos de laboratório de alta qualidade e os refratômetros em linha conseguem uma precisão de ±0,1% Brix ou 0,00014 nD para o índice de refração.

Calibração do refratômetro

A PCE Instruments entrega o refratômetro como um instrumento novo ajustado e calibrado. O cliente pode verificar o refratômetro entre as medições com o respectivo líquido de verificação indicado no manual de instruções e realizar um ajuste de zero ou calibração. Se apenas realiza medições em uma parte da faixa de medição, também poderá usar líquidos de calibração especiais para essa faixa específica. Por outro lado, a PCE Instruments também oferece uma calibração de acordo com a norma ISO. O refratômetro é verificado em um laboratório com padrões de referência (padrões líquidos certificados). O cliente recebe um certificado de calibração, que certifica a precisão da medição do refratômetro.

Escala indicadora e unidades de medição do refratômetro

Muitos refratômetros com visualização analógica têm uma escala na qual o índice de refração não aparece com as quatro casa decimais, mas sim uma divisão e rotulação da escala de medição especialmente adequada para a respectiva aplicação. Com um refratômetro digital, o valor medido é convertido internamente e exibido no display como um valor numérico. Uma unidade de visualização amplamente utilizada é o grau Brix ou porcentagem Brix, que é definido pelo conteúdo de sacarose. No entanto, também existem escalas para outros açúcares como dextrana, frutose, glucose, lactose, maltose, para o teor de água no mel, para teor de sal, teor de cloro, densidade específica, para teor de uréia, para a proporção de anticongelante à base de etilenoglicol ou propilenoglicol e a proteção anticongelante em graus centígrados que pode ser obtid com ele. Além disso, existem algumas unidades de medida específicas para os viticultores e cervejeiros como °Oechsle, °KMW (também conhecido como Babo scale), % vol. alc.(porcentagem de álcool em volume), °Baumé.
Os refratômetros de mesa e de mão também podem ser equipados com múltiplas escalas. Mostramos abaixo dois exemplos de escalas múltiplas. Um refratômetro mede o teor de sal, enquanto o segundo refratômetro mede o teor de anticongelante.

Refratômetro para medir o teor de sal

Refratômetro para anticongelantes

Unidade Brix

Muito de nossos refratômetros indicam o valor em graus Brix. Uma solução tem 1 grau Brix (= 1% Brix), se tiver a mesma densidade que uma solução de 1 g de sacarose em 99 g de água, e 10 graus Brix (= 10% Brix) se a densidade equivale a 10 g de sacarose em 90 g de água. Neste caso, a sacarose serve como referência para o teor de açúcar. A medida para a matéria sólida solúvel em um líquido (e com isso o teor de açúcar aproximado) normalmente é expresso em “graus Brix” (º Brix). Com isso, você pode obter indiretamente um valor objetivo sobre o grau de maturação de uma fruta. Algumas normas de comercialização da CE (por exemplo, para kiwis e melões) estabelecem que eles devem estar “suficientemente maduros” no sentido de que a norma estabelece determinados valores Brix. Esta unidade recebe o nome de Adolf F. Brix, um cientista do século XIX, que desenvolveu esta calibração em 1870 para determinar o teor de açúcar em líquidos. As normas de comercialização da CE para kiwis, melões e melancias estabelecem explicitamente que um refratômetro seja utilizado para determinar o grau de maturação da fruta.

Conversão de valores Brix

Se você selecionou o refratômetro adequado, mas necessita um valor diferente ao mostrado, geralmente é possível obtê-lo de tabelas ou calculá-lo mediante fórmulas. Em alguns casos, é aconselhável que determine os fatores de conversão usando medições de referência.
Vamos supor que o resultado de uma medição seja 12,9% Brix. Nesse caso, faça da mesma substância uma amostra seca em uma câmera de secagem, ou uma análise química no laboratório. Suponhamos que o resultado neste exemplo seja 8,2% de matéria sólida. Divida ambos os resultados (12,9 entre 8,2). O resultado é 1,57. Agora você tem a correlação entre o refratômetro e o resultado do laboratório. Quando for medir com o refratômetro em um processo ou no próprio local em uma visita a um cliente, simplesmente divida o valor de medição por 1,57 e você obterá o valor real do laboratório.

Determinação do grau de álcool potencial do mosto de uva a partir do valor Brix

Mesmo com um simples refratômetro de mão com a unidade de medida °Brix é possível determinar indiretamente o teor de álcool potencial. Quanto mais alto o teor de açúcar de um mosto, mais alta será sua densidade. Isso implica que o raio de luz tem uma velocidade menor e é desviado. A força deste desvio depende da concentração de açúcar e outras substâncias solúveis. Se a concentração aumenta, os raios de luz incidentes se desviam ainda mais de sua direção original. Deve-se levar em consideração que a temperatura influencia a medição. Caso o refratômetro utilizado não possua compensação de temperatura, a temperatura deve ser medida separadamente e o valor medido correspondente para 20°C deve ser retirado das tabelas. A temperatura da amostra deve estar entre 20°C e 30°C. Antes de fazer a medição, recomendamos calibrar o refratômetro. A amostra deve ser preparada filtrando o mosto. Agora, coloque 1 - 2 gotas da amostra no prisma. Ao pressionar a tampa, o líquido da amostra é distribuído uniformemente. É bom sempre fazer pelo menos duas medições.
A partir de um resultado entre 15 e 25 °Brix com uma temperatura de 20 °C, o teor de álcool pode ser calculado com a seguinte fórmula:
Grau de álcool [% vol] = (0,6757 x grau de sacarose [°Brix]) - 2,0839

Exemplo:
Com um refratômetro de mão com compensação de temperatura foi medido um teor de sacarose de 20,7 °Brix.
Usando esta fórmula o resultado é:
Teor de álcool = (0,6757 x 20,7) - 2,0839
Teor de álcool = 13,987 - 2,0839
Teor de álcool = 11,903 % vol .

Como alternativa ao uso desta fórmula você pode ler o valor nas tabelas.

Para mostos de uva com um teor de sacarose de 10,0 a 74,9 % de sacarose, respectivamente %Brix, encontrará uma tabela com o índice de refração, densidade, teor de açúcar invertido e teor de álcool no seguinte link: > Valor Brix e teor de álcool do mosto de uva

Se você não encontrar dentro de nossa gama um refratômetro para os parâmetros de medição que precisa, por favor, ligue para nós. Nosso departamento técnico terá o prazer em aconselhá-lo.

Um refratômetro particular é o refratômetro ABBE. O refratômetro, desenvolvido por Ernst Abbe e apresentado em 1872, funcionava de acordo com o princípio da luz transmitida. A amostra a ser examinada é colocada entre um prisma de iluminação e um prisma de medição. Somente os raios de luz transmitidos pela amostra refletem no prisma de medição e iluminam a superfície de leitura.

Em um refletômetro total, o princípio de medição é baseado no fato de que o ângulo limite da reflexão total depende de uma superfície limite de acordo com o índice de refração dos meios ópticos implicados. A reflexão total ocorre na superfície limite da lente usada com relação ao líquido a ser analisado. O prisma de cristal deve ter um índice de refração mais alto do que a amostra a ser medida. Pode-se dizer também que o líquido da amostra deve ser opticamente mais fino. O design dos refratômetros permite a determinação precisa do ângulo crítico com uma camada líquida, que é aplicada como uma película fina em um prisma de cristal.

Este vídeo mostra o uso de um refratômetro analógico. Poderá ver as escalas ópticas dos refratômetros. Primeiramente, é apresentado o refratômetro PCE-4582, adequado para sucos/sumos concentrados, leite condensado, mel, geléia, emulsões, etc. Em seguida, é verificado o teor de açúcar do sumo de framboesa com o refratômetro PCE-2862. O resultado é uma medição de 51% Brix. Depois, apresenta-se o refratômetro para viticultura, modelo PCE-Oe. Este refratômetro integra uma escala tripla: Oechsel, Brix (sacarose) e KMN/Babo.