+38 (044) 599-10-11 +38 (097) 559-01-01 +38 (095) 559-01-01
Пн–Пт: 09:00–17:00,
Заказ товаров:
По телефону ежедневно
с 9:00 до 19:00
На сайте круглосуточно
Популярные посты
Подходит ли универсальный пирометр для измерения температуры тела ?
Разница между универсальными приборами и специализированными градусниками...
14 Мая 2017 76409
Как работает отпугиватель собак

Частотный диапазон, слышимость и технические особенности

23 Июня 2016 18689
Как измерить кислотность почвы - ph земли
О том как измерить кислотность почвы, о водородном показателе пш, о преимуществах и недостатках методов определения PH земли, читайте в нашей статье...
29 Февраля 2016 16291

Устройство рефрактометра и особенности

Рефрактометр это пожалуй единственный измерительный прибор, позволяющий ответить, что общего между плотностью антифриза, сладостью меда, восхитительным вкусом вина, яблочным соком и соленостью морской воды.

Даже знатокам клуба «Что ? Где ? Когда ?», если не знать, что такое рефрактометр, может не хватить минуты для ответа...

Зато химик, пчеловод, садовод, специалист химической, пищевой, фармацевтической отрасли и даже автолюбитель немного подумав, не только даст однозначный ответ, но и покажет на практике, как правильно пользоваться рефрактометром - оптическим инструментом, который справится с измерением концентрации сахара, соли и даже алкоголя в растворах.

Устройство и принцип действия рефрактометра

Название ручного и можно сказать оригинального измерительного прибора составное: “рефракция”+”измерение”.
Чтобы понять устройство рефрактометра, выяснить как движется ход лучей и элегантно получается желаемый результат, даже не нужно высшее техническое образование.

  1. Рефракция
  2. На практике

Рефракция

Вспомните школьный курс физики (раздел - преломление света), немного воображения и вам станет понятно, что такое рефрактометр. Откроется секрет мгновенного исследования растворенных в жидкостях веществ.

Для астрономов искривление солнечных лучей в воздушном океане земли в большей степени явление негативное и приводит к необходимости вносить коррективы в расчеты. Неравномерная плотность атмосферных слоев усложняет проведение наблюдений за движением небесных светил.

А вот устройство рефрактометра и основано на явлении искривления

Оптический прибор способен преобразовать угол отклонения световых лучей в содержание растворенных в жидкости сухих веществ, что поможет например определить удельный вес сахара в стакане с чаем. Работает рефракция !

Для всех, кто для профессиональной деятельности или использования в быту планирует не только рефрактометр купить, но и разобраться как физическое свойство света изменять направление в средах с изменяемой оптической плотностью, способствует мгновенному замеру концентрации, предлагаем проследить путь луча.

Долгую дорогу в 150 млн. километров от солнца до нашей родной планеты, свет преодолевает в вакууме со скоростью 300 тыс. км в секунду.
Вхождение в любую среду изменяет скорость луча (точнее сказать – уменьшает ее) в зависимости от плотности. Не важно – пронзают лучи жидкость, твердый материал или линзу рефрактометра. Основной критерий – оптическая прозрачность.
Визуально рефракция проявляет себя как явно различимое искажение привычных нам предметов.

Падение света под углом к границе двух сред вызывает изменение направления. Если чередуются несколько смежных слоев, путь света может быть достаточно сложным, ход лучей в рефрактометре получается изломанным.
Преломление света (рефракцию) можно наблюдать на границах:

  • “воздух”-“стекло”;
  • “воздух”-“жидкость”;
  • “стекло”-“жидкость”.

Путем проведения экспериментов и расчетов можно точно определить конечную точку «маршрута» лучей в зависимости от материалов сред и количества переходов между ними.
Прежде чем изучить устройство рефрактометра, исследуем ход лучей от самой первой точки касания.

Лучи от лампы накаливания или дневного солнечного света преломляются несколько раз.

1 На границе окружающего воздуха – при входе в защитное стекло
2 Между стеклом и слоем исследуемого раствора
3 При переходе между жидкостью и оптической призмой
4 На выходе из линзы

Как видим, ход лучей не так прост - законы физики обойти нельзя и наш "слоеный пирог" несколько раз изломал луч и если изначально свет падал вертикально, то при входе непосредственно в рефрактометр, он искривляется.
Толщина пленки жидкости с растворенным веществом на рисунке увеличена для облегчения восприятия. В реальности слой раствора в сотни раз меньше, чем соприкасающиеся оптические элементы (стекло и линза).

На практике


Призма приятного синего цвета в передней части рефрактометра – своеобразная «подставка» для размещения капельки раствора и с нее стартует световой поток в своем коротком путешествии длиной в десяток сантиметров со скоростью света.

Жидкость (раствор сахара, соли или даже вино и мед) помещается на приемной пластине, распределяется равномерно и прижимается сверху стеклом - на рисунке оно находится в “откинутом” положении и может перемещаться на 2-х сочлененных шарнирах.

За счет тщательно подогнанных конструктивных элементов и легкого усилия, при каждом измерении слой жидкости по толщине неизменный, что в свою очередь определяет обеспечение паспортной точки.
Прорезиненный черный цилиндр служит для удержания прибора в одной руке, ориентации в пространстве, чтобы направить входной канал на источник света.

Сделать это не сложно - устройство рефрактометра продумано так, что материал корпуса легкий, а сама оптическая трубка пустотелая. Можно проводить измерения в течение всего рабочего дня, без усталости.

Конструкция заканчивается монокулярным увеличительным стеклом с возможностью подстройки резкости.

Складывается устойчивая ассоциация, что это своеобразная мобильная переносная мини-лаборатория.

Приведем один пример.

Например рефрактометры для соли определяют содержание растворенного вещества (NaCl) в солевом растворе за минуту, включая очистку линзы, помещение капли жидкости, накрытие стеклышком и сам процесс измерения. А как определить содержание соли в лаборатории ?

  1. Взвесить раствор.
  2. Выпарить на огне.
  3. Взвесить сухой остаток.
  4. Подсчитать процент.

Нужен источник тепла - спиртовая или газовая горелка, лабораторная посуда, дорогие точные весы. А самое главное - время ! А если таких опытов нужно произвести десятки в день ?

Выгодные отличия рефрактометров :
1 Удивительно простая и надежная конструкция
2 Молниеносная скорость анализа
3 Не нуждается в источниках питания
4 Отсутствие электронных компонентов и минимум движущихся частей гарантирует долгий срок службы
5 Температурная компенсация

Важное преимущество - легко измерить концентрацию не только жидких растворов, но даже веществ с достаточно густой консистенцией.
Например, пасечники могут купить рефрактометр для меда и успешно исследовать сахаристость этого сладкого продукта пчеловодства.
Единственное, о чем не следует забывать - рефрактометры в обязательном порядке требуют искусственного или естественного освещения.
Так что проводите измерения днем или в помещении включайте лампу - подсветка не предусмотрена !

Теперь Вы знаете устройство рефрактометра, сферу применения и даже с определением сладости чая не возникнет никаких сложностей. Может тогда и выяснится, почему в доме так быстро заканчивается сахар !

06 Февраля 2016 4775 0
Фильтр
Найдено 5 
Подтвердите
Для того, что бы добавить товар в список желаний, Вам нужно