دستگاه رفرکتومتر آزمایشگاهی | رفرکتومتر چیست؟ |خرید رفرکتومتر

واژه رفرکتومتر(Refractometer) یا رفراکتومتر از دو کلمه Refract به معنای شکستن و Meter به معنی اندازه گیری یا سنجش تشکیل شده است. به طور کلی در ترجمه فارسی به رفرکتومتر ، شکست سنج یا انکسار سنج نیز می گویند. در صنعت و در آزمایشگاه های مختلف پی بردن به میزان غلظت ،خلوص مواد و مقدار آن ها امری مهم و ضروری می باشد . نور هنگام حرکت از هوا و ورود آن به محلول حاوی حل شونده ،شکسته می شود و پدیده شکست نور رخ می دهد، هرچه مقدار ناخالصی یا ماده حل شونده در محلول (غلظت) بیشتر باشد، میزان انحراف نور نیز بیشتر خواهد بود. از این پدیده و به کارگیری قواعد فیزیکی شکست نور، در ساخت رفرکتومترها استفاده شده است. به این ترتیب می توان با استفاده از دستگاه رفرکتومتر آزمایشگاهی و سایر رفرکتومترها از پدیده شکست نور برای تعیین غلظت و خلوص مواد استفاده کرد.

رفرکتومتری چیست؟

رفرکتومتری شاخه ای از علوم آزمایشگاهی است که میزان شکست نور مواد شفاف را در حالت جامد یا مایع اندازه گیری می کند، در نهایت از میزان این شکست برای شناسایی نمونه، تجزیه و تحلیل خلوص آن و تعیین غلظت ماده مورد نظر استفاده می شود.

انواع رفرکتومتر ها

رفرکتومترها براساس شکل ظاهری و کاربرهای مختلف و همچنین بر اساس مقیاس های متفاوت ،انواع گوناگونی دارد. متداول ترین وگسترده ترین انواع رفرکتومترها ، دستگاه رفرکتومتر آزمایشگاهی می باشد.

• رفرکتومترهای دستی

رفرکتومترهای دستی برای عملکرد نیاز به منبع تغذیه ندارند. مکانیزم کار شکست سنج دستی به این صورت است که پس از حل کردن حل شونده در حلال و قرار دادن یکی دوقطره از محلول در محل قرارگیری نمونه (صفحه شیشه ای رفرکتومتر) ، دستگاه را به صورت عمود بر منبع نور قرار می دهیم تا نوری از درون آن عبور کند .(این منبع نور می تواند طبیعی مثل خورشید یا مصنوعی مثل لامپ و چراغ های مختلف باشد). این دستگاه توسط عدسی و لنزهایی که درآن تعبیه شده است،سایه روشنی را برروی صفحه مدرج رفرکتومتر ایجاد می کند. خطی که فصل مشترک این دوناحیه باشد عددموردنظر را نشان می دهد.

رفرکتومترهای دستی از متداول ترین انواع شکست سنج ها در کاربردهای گوناگون می باشند.

• رفرکتومترهای دیجیتالی

رفرکتومترهای دیجیتال مشابه با رفرکتومترهای دستی عمل می کند .در رفرکتومترهای دیجیتال به جای آنکه رفرکتومتر به سمت نور نگه داشته شود ،معمولا یک منبع نور در دستگاه تعبیه می شود همچنین قابلیت شارژ دارند و دارای باتری‌اند. درنهایت عدد مورد نظر را روی نمایشگر و ال سی دی دستگاه نشان می دهند.

رفرکتومتر دیجیتالی دستگاهی است که منبع نور در آن تعبیه شده است و به طور دقیق میزان ضریب شکست مواد را اندازه گیری می کند.

• رفرکتومترهای آزمایشگاهی (Abbe) 

دستگاه رفرکتومتر آزمایشگاهی یا Abbe که توسط مخترع این ابزار به اسم ارنست آبه (Ernst Abbe) نام گذاری شده است ؛ ابزارهای رومیزی یا دستی هستند که برای اندازه گیری ضریب شکست با دقت بالا استفاده می شود . این رفرکتومترها چون دارای تنظیمات نوری خاصی هستند باعث جلوگیری از خطای ناشی از زاویه دید مصرف کننده می شوند.

• رفرکتومترهای درون خطی (Inline)

رفرکتومترهای درون خطی یا اصطلاحا اینلاین با کاربری و ظاهری متفاوت با دستگاه رفرکتومتر آزمایشگاهی و سایر شکست سنج ها می باشند.این نوع از رفرکتومترها اغلب در خطوط لوله نصب می شوند و برای کنترل و تنظیم فرایندهای غلظت و اختلاط کاربرد دارند.

رفرکتومتر این لاین با گزارش مقدار ضریب شکست مواد به اتاق کنترل ،به عنوان کنترل کننده و تنظیم کننده غلظت در خطوط لوله نصب می شود.

•شوری سنج (رفرکتومتر Salinity)

رفرکتومترهای salinity یا شوری سنج ها برای اندازه گیری غلظت محلول سدیم کلرید در مایع به کار می روند. در آکواریوم ها به دلیل شرایط تهویه آن و تبخیر آب ،میزان غلظت سدیم کلرید موجود در آب افزایش می یابد بنابراین باید از میزان تعادل شوری و نمک آب مطمئن باشیم تا شرایط  زیستی مناسبی برای ماهی ها و مرجان ها و سایر جانوران آبزی ایجاد کنیم.شوری سنج ها که گاهی با نام هیدرومتر نیز شناخته می شوند در این راستا کمک شایانی به ما می کنند.از دستگاه رفرکتومتر آزمایشگاهی نیز به عنوان شوری سنج استفاده می شود.

واحد بریکس BRIX (واحد اندازه گیری در رفرکتومترها)

درجه یا واحد بریکس نشان دهنده درصد وزنی مواد جامد موجود در محلول است.از آنجایی که از درجه بریکس در صنایع غذایی بسیار استفاده می شود (خصوصا کارخانه های آبمیوه و نوشابه سازی) بنابراین معنای متداول و اصلی درجه بریکس ،میزان شکر(ساکارز) در محلول می باشد.

ضریب شکست آب خالص (RI=1.333) می باشد که به عنوان 0 بریکس در نظر گرفته می شود. هر عددی که از 1.333بیشتر یا کمتر باشد به عنوان درصدی از ساکارز بیان می شود.
درجه و درصد BRIX در دستگاه رفرکتومتر آزمایشگاهی و سایر رفرکتومتر ها هر دو به یک معناست. مثلا 1 درجه بریکس معادل 1 گرم ساکارز در 100 گرم محلول می باشد.

هر آزمایشگاه و کارخانه ای باید برای هر محصول خود یک جدول Brix ارائه دهد.

برای مثال:

درصد طبیعی BRIX برای برخی از مواد در صنایع غذایی:

چه رفرکتومتری برای چه ماده ای مناسب است؟

کاربرد رفرکتومترها

رفرکتومترها ابزاری بسیار کاربردی با تنوع وسیعی در صنایع مختلف می باشد. از پرکاربرد ترین انواع شکست سنج ها ،دستگاه رفرکتومتر آزمایشگاهی است.
برای مثال :

1. جهت اندازه گیری و تعیین میزان چربی خون، اوره، پروتئین و غیره در نمونه خون در آزمایشگاه های تشخیص طبی از رفرکتومتر ها استفاده می شود.
2. در آزمایشگاههای سم شناسی از رفرکتومترها برای اندازه گیری وزن مخصوص ادرار در نمونه ادرار استفاده می شود.
3. برای اندازه گیری شوری و وزن مخصوص آب در فروشگاه های آکواریوم  کاربرد دارد.
4. برای اندازه گیری وزن مخصوص اسید باتری ،غلظت روغن و  محلول های ضدیخ در صنایع خودروسازی  استفاده می شود.
5. از آنجایی که ضریب شکست ماده یک ویژگی ثابت است و به ترکیب شیمیایی ماده وابسته می باشد، از این رو یکی از ویژگی های اصلی برای تعیین نوع سنگ قیمتی در زمینه گوهرشناسی ضریب شکست می باشد.
6. در صنعت فلز کاری جهت بررسی غلظت روان کننده های بر پایه آب
7. در صنایع غذایی برای اندازه گیری غلظت مواد قندی نوشیدنی ها، بررسی کیفیت عسل، تعیین درجه غیر اشباع روغن ها و غیره
8. در صنایع داروسازی، شیمیایی،مواد شوینده، رنگ، رزین و غیره به منظور تعیین خلوص مواد

چگونه از رفرکتومترها نگهداری کنیم؟

• دستگاه رفرکتومتر در دمای مناسب (حدود 20 تا 28 درجه سانتیگراد) ،محیطی تمیز و دور از رطوبت با تهویه قرار داده شود تا عدسی های آن دچار مشکل نشود.
•  وقتی اندازه‌گیری توسط دستگاه انجام شد ، منشور را با یک دستمال تمییز و نرم پاک کنید.
• به منظور جلوگیری از خراشیدن منشور، هنگام اتمام کار، دستگاه را در محفظه ای نگهداری کنید.