تشرح هذه المقالة ما هي أجهزة قياس الانكسار. بالإضافة إلى ذلك، ستتعرف على أجزاء مقياس الانكسار، وكيفية معايرته، وكيفية عمل مقياس الانكسار. وأخيرًا، ستتمكن من رؤية الأنواع المختلفة لأجهزة قياس الانكسار وتطبيقات هذا النوع من الأجهزة المخبرية.
ما هو مقياس الانكسار؟
مقياس الانكسار هو أداة مختبرية تستخدم لقياس معامل الانكسار للمادة.
بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يُستخدم مقياس الانكسار لتحديد كثافة المادة. حيث يمكنك معرفة كمية المذاب في المحلول من معامل انكساره.
تذكر أن معامل الانكسار للوسط هو قيمة تشير إلى مدى اختلاف زاوية حدوث الموجة عندما تمر عبر الوسط المذكور. بشكل عام، يتم استخدام قانون سنيل في أجهزة قياس الانكسار لحساب معامل الانكسار.
مخترع مقياس الانكسار هو الفيزيائي إرنست كارل آبي. على الرغم من أن سنة اختراعه غير واضحة، إلا أن هناك أدلة على أن مقياس الانكسار كان قيد الاستخدام بالفعل بحلول عام 1869.
أجزاء من مقياس الانكسار
أجزاء مقياس الانكسار هي:
- المنشور الرئيسي : جزء من مقياس الانكسار الذي توضع فيه العينة المراد قياسها.
- الغطاء : الغطاء الذي يجب فتحه لوضع العينة وإغلاقه لإجراء القياس.
- برغي الضبط : المسمار الذي يجب تدويره لمعايرة مقياس الانكسار.
- أنبوب المرآة : الأنبوب الذي من خلاله ينعكس الضوء بواسطة مقياس الانكسار.
- المقياس : الجزء الذي يدل على مقياس القياس.
- العدسة : جزء من مقياس الانكسار الذي تتم من خلاله قراءة القياس.
كيفية معايرة مقياس الانكسار
الآن بعد أن عرفنا تعريف مقياس الانكسار وما هي أقرانه، دعونا نرى كيفية معايرة هذا النوع من الأجهزة المخبرية. تعد معايرة مقياس الانكسار أمرًا ضروريًا لتشغيله بشكل سليم.
- قم بتنظيف المنشور وغطاء مقياس الانكسار. ستسمح لنا هذه الخطوة بالتأكد من عدم تغيير تركيبة العينة بسبب الأوساخ.
- ضع الماء المقطر على المنشور.
- أغلق غطاء مقياس الانكسار.
- قم بلف المسمار حتى تتماشى الحدود الفاتحة/المظلمة مع خط الصفر.
- قم بتنظيف مقياس الانكسار مرة أخرى حتى لا تؤثر المعايرة على القياس التالي.
كيفية استخدام مقياس الانكسار
سنرى في هذا القسم كيفية استخدام مقياس الانكسار. يجب أن تضع في اعتبارك أن أجهزة قياس الانكسار عبارة عن أجهزة بصرية حساسة للغاية، وبالتالي يجب استخدامها بحذر شديد. وبالمثل، يوصى بعدم وضعه في بيئة شديدة الحرارة أو الخضوع لتغيرات جذرية في الرطوبة حتى يعمل بشكل سليم.
- قم بمعايرة مقياس الانكسار أو تأكد من معايرته بشكل صحيح. وأوضح القسم السابق كيفية القيام بذلك.
- ارفع الغطاء ونظف المنشور وغطاء مقياس الانكسار. وهذا يمنع الأوساخ أو البقايا من العينة السابقة من تغيير تكوين العينة المراد تحليلها.
- ضع بضع قطرات من العينة على العدسة المنشورية الرئيسية. للقيام بذلك، من الأفضل استخدام قطارة، ولكن تجنب ترك طرف القطارة يلمس مقياس الانكسار. وينبغي تغطية العدسة بأكملها بقطرات من العينة.
- أغلق غطاء مقياس الانكسار. تجنب إنشاء فقاعات أو فراغات هوائية بين العدسة والغطاء.
- مراقبة من خلال مقياس الانكسار. للحصول على قراءة أفضل للقياس، يوصى بمواجهة الشمس أو الضوء.
- وتتوافق قيمة القياس مع الخط الذي يفصل بين نصف الكرة الشمالي المعتم ونصف الكرة الجنوبي الشفاف.
- ارفع غطاء مقياس الانكسار ونظف العدسة حتى لا تؤثر العينة التي تم تحليلها على القياس المستقبلي.
نظرًا لكونه أداة دقيقة للغاية، فإن صيانة مقياس الانكسار أمر مهم جدًا حتى لا تتغير القياسات على المدى الطويل. للقيام بذلك، يوصى بغسل وتجفيف المنشور والغطاء قبل وبعد كل قياس. بالإضافة إلى ذلك، من الأفضل تخزين مقياس الانكسار في علبة وفي مكان آمن لتجنب الصدمة.
يمكنك أدناه مشاهدة مقطع فيديو يشرح كيفية عمل مقياس الانكسار:
أنواع أجهزة قياس الانكسار
يمكن تصنيف أجهزة قياس الانكسار إلى أربعة أنواع:
- مقياس الانكسار المحمول : هو مقياس انكسار محمول تتم فيه قراءة القياسات يدويًا. هذا النوع من مقياس الانكسار هو الأكثر استخدامًا في المختبرات.
- مقياس الانكسار الرقمي : مقياس الانكسار الذي يوفر تلقائيًا قيمة القياس رقميًا، دون الحاجة إلى قراءة القياس. عادةً ما تكون هذه الأنواع من أجهزة قياس الانكسار محمولة أيضًا.
- مقياس انكسار آبي : هذا مقياس انكسار يوضع على الطاولة وهو أكبر حجمًا وأكثر تطورًا من أجهزة قياس الانكسار المحمولة. تميل إلى أن تكون ذات دقة أعلى من الأنواع الأخرى من أجهزة قياس الانكسار.
- مقياس الانكسار عبر الإنترنت : يسمح هذا النوع من مقياس الانكسار بأخذ القراءة في موقع مختلف عن مكان القياس. يتم تركيب أجهزة الاستشعار في جزء واحد من عملية الإنتاج ولكن القراءة متاحة في وقت آخر.
- مقياس انكسار رايلي – مقياس انكسار يستخدم عادةً لقياس معامل انكسار الغازات.
ما هو مقياس الانكسار المستخدم؟
كما هو موضح، يتم استخدام مقياس الانكسار لقياس معامل انكسار المحلول. ولكن ما هي هذه القيمة؟ في هذا القسم، سنرى تطبيقات مقياس الإنكسار.
أحد التطبيقات الأكثر شيوعًا لمقياس الانكسار هو تحديد الكثافة النسبية للمادة. على سبيل المثال، في الطب، يتم استخدامه لمعرفة الكثافة النسبية للبول وبالتالي تقييم جودته.
من ناحية أخرى، في علم الأحجار الكريمة، يتم استخدام مقاييس الانكسار لتحديد نوع الحجر الكريم، حيث أن معامل الانكسار هو أحد الخصائص الرئيسية لهذا النوع من المواد.
ومن الأمثلة الأقرب إلى الحياة اليومية أحواض السمك البحرية، التي تستخدم مقياس الانكسار لقياس ملوحة المياه وكثافتها النسبية.
أخيرًا، تُستخدم أيضًا أجهزة قياس الانكسار في مصانع الجعة لقياس كثافة المحلول قبل عملية التخمير.