In diesem Artikel wird erklärt, was Refraktometer sind. Darüber hinaus erfahren Sie, aus welchen Teilen ein Refraktometer besteht, wie es kalibriert wird und wie ein Refraktometer funktioniert. Abschließend können Sie die verschiedenen Arten von Refraktometern und die Anwendungen dieser Art von Laborgeräten kennenlernen.
Was ist ein Refraktometer?
Ein Refraktometer ist ein Laborgerät zur Messung des Brechungsindex einer Substanz.
Darüber hinaus wird häufig ein Refraktometer verwendet, um die Dichte einer Substanz zu bestimmen. Da Sie die Menge an gelöstem Stoff in einer Lösung anhand ihres Brechungsindex ermitteln können.
Denken Sie daran, dass der Brechungsindex eines Mediums ein Wert ist, der angibt, wie sich der Einfallswinkel einer Welle beim Durchgang durch das Medium ändert. Im Allgemeinen wird das Snelliussche Gesetz in Refraktometern zur Berechnung des Brechungsindex verwendet.
Der Erfinder des Refraktometers war der Physiker Ernst Karl Abbe. Obwohl das Jahr seiner Erfindung unklar ist, gibt es Hinweise darauf, dass das Refraktometer bereits 1869 im Einsatz war.
Teile eines Refraktometers
Die Teile eines Refraktometers sind:
- Hauptprisma : Teil des Refraktometers, in dem die zu messende Probe platziert wird.
- Deckel : Deckel, der zum Platzieren der Probe geöffnet und zum Durchführen der Messung geschlossen werden muss.
- Einstellschraube : Schraube, die gedreht werden muss, um das Refraktometer zu kalibrieren.
- Spiegelrohr : Rohr, durch das Licht vom Refraktometer reflektiert wird.
- Skala : Teil, der die Messskala angibt.
- Okular : Teil des Refraktometers, durch den die Messung abgelesen wird.
So kalibrieren Sie ein Refraktometer
Nachdem wir nun die Definition eines Refraktometers und seine Gegenstücke kennen, wollen wir uns ansehen, wie man diese Art von Laborinstrument kalibriert. Die Kalibrierung eines Refraktometers ist für seinen ordnungsgemäßen Betrieb unerlässlich.
- Reinigen Sie das Prisma und die Abdeckung des Refraktometers. Durch diesen Schritt können wir sicherstellen, dass die Zusammensetzung der Probe nicht durch Schmutz verändert wird.
- Geben Sie destilliertes Wasser auf das Prisma.
- Schließen Sie die Abdeckung des Refraktometers.
- Drehen Sie die Schraube, bis die Hell-Dunkel-Grenze mit der Nulllinie übereinstimmt.
- Reinigen Sie das Refraktometer erneut, damit sich die Kalibrierung nicht auf die nächste Messung auswirkt.
So verwenden Sie ein Refraktometer
In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie ein Refraktometer verwenden. Bedenken Sie, dass Refraktometer sehr empfindliche optische Geräte sind und daher mit größter Vorsicht verwendet werden sollten. Ebenso wird empfohlen, das Gerät nicht in einer sehr heißen Umgebung aufzustellen oder starken Feuchtigkeitsschwankungen auszusetzen, damit es ordnungsgemäß funktioniert.
- Kalibrieren Sie das Refraktometer oder stellen Sie sicher, dass es richtig kalibriert ist. Im vorherigen Abschnitt wurde erklärt, wie das geht.
- Heben Sie die Abdeckung an und reinigen Sie das Prisma und die Abdeckung des Refraktometers. Dadurch wird verhindert, dass Schmutz oder Rückstände einer vorherigen Probe die Zusammensetzung der zu analysierenden Probe verändern.
- Geben Sie einige Tropfen der Probe auf die Hauptprismalinse. Hierzu verwenden Sie am besten eine Pipette, aber vermeiden Sie, dass die Spitze der Pipette das Refraktometer berührt. Die gesamte Linse sollte mit Tropfen der Probe bedeckt sein.
- Schließen Sie die Abdeckung des Refraktometers. Vermeiden Sie die Bildung von Blasen oder Lufträumen zwischen der Linse und der Abdeckung.
- Beobachten Sie durch das Refraktometer. Um die Messung besser ablesen zu können, empfiehlt es sich, sich der Sonne oder einer Lichtquelle zuzuwenden.
- Der Messwert entspricht der Linie, die die undurchsichtige Nordhalbkugel von der durchscheinenden Südhalbkugel trennt.
- Heben Sie den Deckel des Refraktometers an und reinigen Sie die Linse, damit die analysierte Probe eine zukünftige Messung nicht beeinträchtigt.
Da es sich um ein sehr empfindliches Instrument handelt, ist die Wartung des Refraktometers sehr wichtig, damit die Messungen langfristig nicht verändert werden. Hierzu empfiehlt es sich, das Prisma und die Abdeckung vor und nach jeder Messung zu waschen und zu trocknen. Darüber hinaus ist es am besten, das Refraktometer in einem Koffer und an einem sicheren Ort aufzubewahren, um Stöße zu vermeiden.
Unten sehen Sie ein Video, das die Funktionsweise eines Refraktometers erklärt:
Arten von Refraktometern
Refraktometer können in vier Typen eingeteilt werden:
- Tragbares Refraktometer : Es handelt sich um ein tragbares Refraktometer, bei dem die Messungen manuell abgelesen werden. Diese Art von Refraktometer wird am häufigsten in Laboren verwendet.
- Digitales Refraktometer : Refraktometer, das den Messwert automatisch digital liefert, ohne dass die Messung abgelesen werden muss. Diese Arten von Refraktometern sind in der Regel auch tragbar.
- Abbe-Refraktometer : Dies ist ein Tischrefraktometer, das größer und anspruchsvoller als tragbare Refraktometer ist. Sie weisen tendenziell eine höhere Genauigkeit auf als andere Arten von Refraktometern.
- Online-Refraktometer : Dieser Refraktometertyp ermöglicht die Messung an einem anderen Ort als die Messung. Die Sensoren werden in einem Teil des Produktionsprozesses installiert, der Messwert steht jedoch zu einem anderen Zeitpunkt zur Verfügung.
- Rayleigh-Refraktometer – Refraktometer, das typischerweise zur Messung des Brechungsindex von Gasen verwendet wird.
Wozu dient ein Refraktometer?
Wie erläutert, dient das Refraktometer zur Messung des Brechungsindex einer Lösung. Aber wozu dient dieser Wert? In diesem Abschnitt werden wir die Anwendungen des Refraktometers sehen.
Eine der häufigsten Anwendungen des Refraktometers ist die Bestimmung der relativen Dichte einer Substanz. In der Medizin wird es beispielsweise verwendet, um die relative Dichte des Urins zu kennen und so seine Qualität zu beurteilen.
Andererseits werden in der Gemmologie Refraktometer verwendet, um zu bestimmen, um welche Art von Edelstein es sich handelt, da der Brechungsindex eines der Hauptmerkmale dieser Art von Materialien ist.
Ein alltäglicheres Beispiel sind Meerwasseraquarien, in denen mit einem Refraktometer der Salzgehalt und die relative Dichte von Wasser gemessen werden.
Schließlich werden Refraktometer auch in Brauereien eingesetzt, um die Dichte der Lösung vor dem Fermentationsprozess zu messen.