Cet article explique ce que sont les réfractomètres. De plus, vous découvrirez quelles sont les pièces d’un réfractomètre, comment il est calibré et comment fonctionne un réfractomètre. Enfin, vous pourrez voir les différents types de réfractomètres et les applications de ce type d'instrument de laboratoire.
Qu'est-ce qu'un réfractomètre ?
Un réfractomètre est un instrument de laboratoire utilisé pour mesurer l'indice de réfraction d'une substance.
De plus, un réfractomètre est souvent utilisé pour déterminer la densité d'une substance. Puisque vous pouvez connaître la quantité de soluté dans une solution à partir de son indice de réfraction.
Rappelons que l'indice de réfraction d'un milieu est une valeur qui indique comment varie l'angle d'incidence d'une onde lorsqu'elle traverse ledit milieu. En général, la loi de Snell est utilisée dans les réfractomètres pour calculer l'indice de réfraction.
L'inventeur du réfractomètre était le physicien Ernst Karl Abbe. Bien que l’année de son invention ne soit pas claire, il existe des preuves que le réfractomètre était déjà utilisé en 1869.
Parties d'un réfractomètre
Les parties d'un réfractomètre sont les suivantes :
- Prisme principal : partie du réfractomètre dans laquelle est placé l'échantillon à mesurer.
- Couvercle : couvercle qu'il faut ouvrir pour placer l'échantillon et fermer pour effectuer la mesure.
- Vis de réglage : vis qu'il faut tourner pour calibrer le réfractomètre.
- Tube miroir : tube à travers lequel la lumière est réfléchie par le réfractomètre.
- Echelle : partie qui indique l'échelle de mesure.
- Oculaire : partie du réfractomètre à travers laquelle s'effectue la lecture de la mesure.
Comment calibrer un réfractomètre
Maintenant que nous connaissons la définition d'un réfractomètre et quelles sont ses paires, voyons comment calibrer ce type d'instrument de laboratoire. L'étalonnage d'un réfractomètre est essentiel à son bon fonctionnement.
- Nettoyez le prisme et le couvercle du réfractomètre. Cette étape nous permettra de nous assurer que la composition de l'échantillon n'est pas altérée par la saleté.
- Placez de l'eau distillée sur le prisme.
- Fermez le couvercle du réfractomètre.
- Tournez la vis jusqu'à ce que la limite clair/foncé soit alignée avec la ligne zéro.
- Nettoyez à nouveau le réfractomètre afin que l'étalonnage n'affecte pas la mesure suivante.
Comment utiliser un réfractomètre
Dans cette section, nous verrons comment utiliser un réfractomètre. Vous devez garder à l’esprit que les réfractomètres sont des appareils optiques très délicats et doivent donc être utilisés avec beaucoup de précautions. De même, il est recommandé de ne pas le placer dans un environnement très chaud ou de subir des changements drastiques d'humidité pour son bon fonctionnement.
- Calibrez le réfractomètre ou assurez-vous qu'il est correctement calibré. La section précédente a expliqué comment procéder.
- Soulevez le couvercle et nettoyez le prisme et le couvercle du réfractomètre. Cela évite que des saletés ou des résidus d'un échantillon précédent ne modifient la composition de l'échantillon à analyser.
- Placez quelques gouttes de l’échantillon sur la lentille prismatique principale. Pour ce faire, il est préférable d’utiliser un compte-gouttes, mais évitez de laisser la pointe du compte-gouttes toucher le réfractomètre. La lentille entière doit être recouverte de gouttes de l’échantillon.
- Fermez le couvercle du réfractomètre. Évitez de créer des bulles ou des espaces d'air entre l'objectif et le cache.
- Observez à travers le réfractomètre. Pour une meilleure lecture de la mesure, il est recommandé de se placer face au soleil ou à une lumière.
- La valeur de la mesure correspond à la ligne qui sépare l’hémisphère nord opaque de l’hémisphère sud translucide.
- Soulevez le couvercle du réfractomètre et nettoyez la lentille afin que l'échantillon analysé n'affecte pas une mesure future.
Étant un instrument très délicat, l’entretien du réfractomètre est très important pour que les mesures ne soient pas altérées à long terme. Pour ce faire, il est recommandé de laver et sécher le prisme et le couvercle avant et après chaque mesure. De plus, il est préférable de ranger le réfractomètre dans un étui et dans un endroit sûr pour éviter les chocs.
Ci-dessous vous pouvez voir une vidéo qui explique le fonctionnement d'un réfractomètre :
Types de réfractomètres
Les réfractomètres peuvent être classés en quatre types :
- Réfractomètre portable : c'est un réfractomètre portable dans lequel la lecture des mesures se fait manuellement. Ce type de réfractomètre est le plus utilisé dans les laboratoires.
- Réfractomètre numérique : réfractomètre qui fournit automatiquement la valeur de mesure de manière numérique, sans avoir besoin de lire la mesure. Ces types de réfractomètres sont également généralement portables.
- Réfractomètre Abbe : Il s'agit d'un réfractomètre de table qui est plus grand et plus sophistiqué que les réfractomètres portables. Ils ont tendance à avoir une précision plus élevée que les autres types de réfractomètres.
- Réfractomètre en ligne : ce type de réfractomètre permet de réaliser la lecture à un endroit différent de la mesure. Les capteurs sont installés dans une partie du processus de production mais la lecture est disponible à un autre moment.
- Réfractomètre Rayleigh – Réfractomètre généralement utilisé pour mesurer l'indice de réfraction des gaz.
A quoi sert un réfractomètre ?
Comme expliqué, le réfractomètre est utilisé pour mesurer l'indice de réfraction d'une solution. Mais à quoi sert cette valeur ? Dans cette section, nous verrons les applications du réfractomètre.
L'une des applications les plus courantes du réfractomètre consiste à déterminer la densité relative d'une substance. Par exemple, en médecine, il est utilisé pour connaître la densité relative de l’urine et ainsi évaluer sa qualité.
D'autre part, en gemmologie, les réfractomètres sont utilisés pour identifier de quel type de pierre précieuse il s'agit, car l'indice de réfraction est l'une des principales caractéristiques de ce type de matériaux.
Un exemple plus proche de la vie quotidienne est celui des aquariums marins, qui utilisent un réfractomètre pour mesurer la salinité et la densité relative de l'eau.
Enfin, les réfractomètres sont également utilisés en brasserie pour mesurer la densité de la solution avant le processus de fermentation.