Рефрактометрия: методы измерения показателя преломления и области применения.
Refractometry
Рефрактометрия: измерение показателя преломления веществ для анализа состава и чистоты. Применение в жидкостях, газах и твердых телах. Контроль температуры важен.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Рефрактометрия – это аналитический метод измерения показателя преломления веществ (одно из их фундаментальных физических свойств) для оценки, например, их состава или чистоты. Рефрактометр – это прибор, используемый для измерения показателя преломления («RI»). Хотя рефрактометры наиболее известны для измерения жидкостей, они также применяются для измерения газов и твердых веществ, таких как стекло и драгоценные камни. На показатель преломления вещества сильно влияют температура и длина волны света, используемого для измерения; поэтому необходимо тщательно контролировать или компенсировать разницу температур и длину волны. Измерения RI обычно приводятся при опорной температуре 20 градусов Цельсия, что соответствует 68 градусам Фаренгейта и считается комнатной температурой. Чаще всего используется опорная длина волны 589,3 нм (натриевая линия D). Несмотря на то, что RI является безразмерной величиной, она обычно указывается как nD20 (или n), где «n» обозначает показатель преломления, «D» – длину волны, а 20 – опорную температуру. Таким образом, показатель преломления воды при 20 градусах Цельсия, измеренный на натриевой линии D, будет указан как 1,3330 nD20. Рефрактометры часто используются виноградарями и производителями киви для определения содержания сахарозы в плодах (по шкале Брикса). Рефрактометрия также применяется в желатиновой промышленности. Для перевода показателя преломления гелатинового золя (выраженного в градусах Брикса) в концентрацию желатина достаточно умножить его на восемь десятых (0,8). Таким образом, золь с показателем преломления 10,0 будет содержать 8% желатина по массе. Это считается надежным методом пересчета для гелатиновых золей с концентрацией от 1% до более 50%.
Refractometry is the analytical method of measuring substances' refractive index (one of their fundamental physical properties) in order to, for instance, assess their composition or purity. A refractometer is the instrument used to measure refractive index ("RI"). Although refractometers are best known for measuring liquids, they are also used to measure gases and solids, such as glass and gemstones. The RI of a substance is strongly influenced by temperature and the wavelength of light used to measure it; therefore, care must be taken to control or compensate for temperature differences and wavelength. RI measurements are usually reported at a reference temperature of 20 degrees Celsius, which is equal to 68 degrees Fahrenheit and is considered to be room temperature. A reference wavelength of 589.3 nm (the sodium D line) is most often used. Though RI is a dimensionless quantity, it is typically reported as nD20 (or n), where the "n" represents refractive index, the "D" denotes the wavelength, and the 20 denotes the reference temperature. Therefore, the refractive index of water at 20 degrees Celsius, taken at the Sodium D Line, would be reported as 1.3330 nD20. Refractometers are frequently used by grape growers and kiwifruit growers for Brix testing of sucrose levels in their fruit. Refractometry is also used in the gelatin industry. To convert the RI of a gelatin sol (reported in Brix) to a gelatin concentration, one need only multiply by eight tenths (0.8). A sol with a 10.0 RI would therefore be 8% gelatin by weight. This is known to be a reliable conversion for gelatin sols as low as 1% up to over 50%.
Типы рефрактометров
Существует четыре основных типа жидкостных рефрактометров: традиционные портативные рефрактометры, цифровые портативные рефрактометры, рефрактометры Аббе и рефрактометры для непрерывного контроля процесса.
There are four main types of fluid refractometers: traditional handheld refractometers, digital handheld refractometers, Abbe refractometers, and inline process refractometers.