Kā darbojas refraktometrs?

Kad gaismas ceļojumi caur šķidru šķidrumu leņķī, tas izliekas vai laužas - palēninot ātrumu un mainot virzienu, pārvietojoties pa jaunu barotni. Šo fenomenu var izmantot, lai izmērītu šķidrā šķīduma koncentrāciju, jo gaisma vairāk laužas, pārvietojoties caur suspendētām daļiņām, piemēram, sāļiem vai cukuriem. Izmantojot instrumentu, ko sauc par refraktometru, šķidrumam var izmērīt refrakcijas indeksu un piešķirt vērtību Briksa skalā.

Kad gaisma izliekas, ejot cauri šķidrumam, refrakciju var izmērīt pēc Briksa skalas. Rezultātam, kas iegūts no refraktometra, tiek piešķirta vērtība Briksa skalā, padarot to viegli salīdzināt dažādās koncentrācijās šķīdumā. Tīra ūdens bez suspendētām cietvielām Briksa vērtība ir nulle, savukārt ūdens ar cukuriem, minerālvielām vai citām cietvielām šķīdumā lauž gaismu, lai iegūtu lielāku Briksa vērtību.

Refraktometri ir ērti lietojami, un tos pārdod kā analogās vai digitālās rokas ierīces, ko zinātnieki, lauksaimnieki un pat studenti izmanto laukā. Gan analogie, gan digitālie refraktometri darbojas pēc principa, ka koncentrētākos šķīdumos gaisma pārvietojas lēnāk. Kad gaisma palēninās, tā maina arī virzienu un maina refraktometra radīto rādījumu.

Analogam refraktometram nav nepieciešams ārējs barošanas avots. Lai iegūtu šķīduma Briksa rādījumu, dažus pilienus uzliek prizmai, kuru pēc tam pārklāj ar vāku. Pēc tam refraktometru pieliek pie novērotāja acs un tur perpendikulāri gaismas avotam. Gaisma tiek lauzta caur šķidrumu, un Briksas nolasījums tiek veikts vietās, kur satiekas gaišās un tumšās zonas mērogs, kā parādīts Kalifornijas Universitātes kooperatīvā paplašinājuma rokasgrāmatā par refraktometru izmantot.

Digitālie refraktometri ražo paši savu gaismas staru no LED, nevis izmanto dienasgaismu vai citu ārēju gaismas avotu. Kad šķidrums ir ievietots tvertnes iekšpusē, gaisma tiek izstarota caur paraugu, un dators piešķir iegūtajai refrakcijai skaitlisku vērtību, pamatojoties uz Briksa skalu. Pēc tam digitālajā ekrānā tiek parādīta galīgā vērtība.