Questo articolo spiega cosa sono i rifrattometri. Inoltre, imparerai quali sono le parti di un rifrattometro, come viene calibrato e come funziona. Infine potrai vedere le diverse tipologie di rifrattometri e le applicazioni di questo tipo di strumenti da laboratorio.
Cos’è un rifrattometro?
Un rifrattometro è uno strumento di laboratorio utilizzato per misurare l’indice di rifrazione di una sostanza.
Inoltre, un rifrattometro viene spesso utilizzato per determinare la densità di una sostanza. Poiché puoi conoscere la quantità di soluto in una soluzione dal suo indice di rifrazione.
Ricordiamo che l’indice di rifrazione di un mezzo è un valore che indica come varia l’angolo di incidenza di un’onda quando attraversa detto mezzo. Generalmente, la legge di Snell viene utilizzata nei rifrattometri per calcolare l’indice di rifrazione.
L’inventore del rifrattometro fu il fisico Ernst Karl Abbe. Sebbene l’anno della sua invenzione non sia chiaro, ci sono prove che il rifrattometro fosse già in uso nel 1869.
Parti di un rifrattometro
Le parti di un rifrattometro sono:
- Prisma principale : parte del rifrattometro in cui è posto il campione da misurare.
- Coperchio : coperchio che deve essere aperto per posizionare il campione e chiuso per effettuare la misurazione.
- Vite di regolazione : vite che deve essere ruotata per calibrare il rifrattometro.
- Tubo a specchio : tubo attraverso il quale la luce viene riflessa dal rifrattometro.
- Scala : parte che indica la scala di misura.
- Oculare : parte del rifrattometro attraverso la quale viene letta la misura.
Come calibrare un rifrattometro
Ora che conosciamo la definizione di rifrattometro e quali sono i suoi simili, vediamo come calibrare questo tipo di strumento da laboratorio. La calibrazione di un rifrattometro è essenziale per il suo corretto funzionamento.
- Pulisci il prisma e il coperchio del rifrattometro. Questo passaggio ci consentirà di garantire che la composizione del campione non venga alterata dallo sporco.
- Metti acqua distillata sul prisma.
- Chiudere il coperchio del rifrattometro.
- Ruotare la vite finché il confine chiaro/scuro non si allinea con la linea dello zero.
- Pulire nuovamente il rifrattometro in modo che la calibrazione non influisca sulla misurazione successiva.
Come utilizzare un rifrattometro
In questa sezione vedremo come utilizzare un rifrattometro. È necessario tenere presente che i rifrattometri sono dispositivi ottici molto delicati e pertanto devono essere utilizzati con molta cautela. Allo stesso modo, si consiglia di non collocarlo in un ambiente molto caldo o di subire drastici sbalzi di umidità per il suo corretto funzionamento.
- Calibrare il rifrattometro o assicurarsi che sia calibrato correttamente. La sezione precedente spiegava come eseguire questa operazione.
- Sollevare il coperchio e pulire il prisma e il coperchio del rifrattometro. Ciò impedisce allo sporco o ai residui di un campione precedente di modificare la composizione del campione da analizzare.
- Mettere alcune gocce del campione sulla lente prismatica principale. Per fare questo è meglio usare un contagocce, evitando però che la punta del contagocce tocchi il rifrattometro. L’intera lente deve essere ricoperta con gocce del campione.
- Chiudere il coperchio del rifrattometro. Evitare la creazione di bolle o spazi d’aria tra la lente e il coperchio.
- Osservare attraverso il rifrattometro. Per una migliore lettura della misura si consiglia di posizionarsi verso il sole o una fonte di luce.
- Il valore della misurazione corrisponde alla linea che separa l’opaco emisfero settentrionale dal traslucido emisfero meridionale.
- Sollevare il coperchio del rifrattometro e pulire la lente in modo che il campione analizzato non influisca su una misurazione futura.
Essendo uno strumento molto delicato, la manutenzione del rifrattometro è molto importante affinché le misurazioni non vengano alterate a lungo termine. Per fare ciò, si consiglia di lavare e asciugare il prisma e la copertura prima e dopo ogni misurazione. Inoltre, è meglio conservare il rifrattometro in una custodia e in un luogo sicuro per evitare shock.
Di seguito potete vedere un video che spiega come funziona un rifrattometro:
Tipi di rifrattometri
I rifrattometri possono essere classificati in quattro tipi:
- Rifrattometro portatile : è un rifrattometro portatile in cui le misurazioni vengono lette manualmente. Questo tipo di rifrattometro è più utilizzato nei laboratori.
- Rifrattometro digitale : rifrattometro che fornisce automaticamente il valore della misura in modo digitale, senza la necessità di leggere la misura. Questi tipi di rifrattometri sono solitamente anche portatili.
- Rifrattometro Abbe : questo è un rifrattometro da tavolo più grande e più sofisticato dei rifrattometri portatili. Tendono ad avere una precisione maggiore rispetto ad altri tipi di rifrattometri.
- Rifrattometro online : questo tipo di rifrattometro permette di effettuare la lettura in un luogo diverso da quello di misurazione. I sensori sono installati in una parte del processo produttivo ma la lettura è disponibile in un altro momento.
- Rifrattometro Rayleigh – Rifrattometro tipicamente utilizzato per misurare l’indice di rifrazione dei gas.
A cosa serve un rifrattometro?
Come spiegato, il rifrattometro viene utilizzato per misurare l’indice di rifrazione di una soluzione. Ma a cosa serve questo valore? In questa sezione vedremo le applicazioni del rifrattometro.
Una delle applicazioni più comuni del rifrattometro è determinare la densità relativa di una sostanza. Ad esempio, in medicina, viene utilizzato per conoscere la densità relativa dell’urina e quindi valutarne la qualità.
In gemmologia, invece, i rifrattometri vengono utilizzati per identificare di che tipo di pietra preziosa si tratta, poiché l’indice di rifrazione è una delle caratteristiche principali di questo tipo di materiali.
Un esempio più vicino alla vita di tutti i giorni sono gli acquari marini, che utilizzano un rifrattometro per misurare la salinità e la densità relativa dell’acqua.
Infine, i rifrattometri vengono utilizzati anche nei birrifici per misurare la densità della soluzione prima del processo di fermentazione.