Wanneer lichte reizen onder een hoek door een vloeistof buigt - of breekt - vertraagt en verandert van richting terwijl het door een nieuw medium reist. Dit fenomeen kan worden gebruikt om de concentratie van een vloeibare oplossing te meten, omdat licht meer breekt wanneer het door zwevende stoffen, zoals zouten of suikers, reist. Met behulp van een hulpmiddel dat een refractometer wordt genoemd, kan een brekingsindex voor een vloeistof worden gemeten en een waarde op de Brix-schaal worden toegekend.
De Brix-schaal
Omdat licht buigt als het door een vloeistof gaat, kan de breking worden gemeten op de Brix-schaal. De resulterende aflezing van een refractometer krijgt een waarde op de Brix-schaal, waardoor het gemakkelijk is om verschillende concentraties in oplossing te vergelijken. Zuiver water zonder zwevende stoffen heeft een Brix-waarde van nul, terwijl water met suikers, mineralen of andere vaste stoffen in oplossing licht breekt om een hogere Brix-waarde te produceren.
Soorten refractometers
Refractometers zijn gebruiksvriendelijk en worden verkocht als analoge of digitale handheld-apparaten voor gebruik in het veld door wetenschappers, boeren en zelfs studenten. Zowel analoge als digitale refractometers werken volgens het principe dat licht langzamer beweegt in meer geconcentreerde oplossingen. Wanneer het licht vertraagt, verandert het ook van richting en verandert de meetwaarde die door de refractometer wordt geproduceerd.
Analoge refractometers
Een analoge refractometer heeft geen externe voedingsbron nodig om te functioneren. Om een Brix-waarde voor een oplossing te verkrijgen, worden een paar druppels op een prisma geplaatst, dat vervolgens wordt afgedekt door een deksel. De refractometer wordt vervolgens naar het oog van de waarnemer gebracht en loodrecht op een lichtbron gehouden. Het licht wordt gebroken door de vloeistof en er wordt een Brix-meting genomen waar de lichte en donkere gebieden elkaar ontmoeten de schaal, zoals gedemonstreerd in de handleiding van de University of California Cooperative Extension over refractometer gebruik.
Digitale refractometers
Digitale refractometers produceren hun eigen lichtstraal uit een LED, in plaats van daglicht of een andere externe lichtbron te gebruiken. Zodra de vloeistof in de houder is geplaatst, wordt het licht door het monster gestraald en kent de computer de resulterende breking een numerieke waarde toe op basis van de Brix-schaal. De uiteindelijke waarde wordt dan weergegeven op een digitaal scherm.