Gdy lekkie podróże przez ciecz pod pewnym kątem ugina się – lub załamuje – spowalniając i zmieniając kierunek w miarę przemieszczania się przez nowe medium. Zjawisko to można wykorzystać do pomiaru stężenia roztworu ciekłego, ponieważ światło bardziej załamuje się podczas podróży przez zawieszone ciała stałe, takie jak sole lub cukry. Za pomocą narzędzia zwanego refraktometrem można zmierzyć współczynnik załamania dla cieczy i przypisać mu wartość w skali Brixa.
Skala Brixa
Gdy światło ugina się podczas przechodzenia przez ciecz, załamanie światła można zmierzyć w skali Brixa. Wynikowy odczyt z refraktometru ma przypisaną wartość w skali Brix, co ułatwia porównanie różnych stężeń w roztworze. Czysta woda bez zawieszonych cząstek stałych ma wartość Brixa równą zero, podczas gdy woda z cukrami, minerałami lub innymi ciałami stałymi w roztworze załamuje światło, aby uzyskać wyższą wartość Brixa.
Rodzaje refraktometrów
Refraktometry są łatwe w użyciu i są sprzedawane jako analogowe lub cyfrowe urządzenia ręczne do użytku w terenie przez naukowców, rolników, a nawet studentów. Zarówno refraktometry analogowe, jak i cyfrowe działają na zasadzie wolniejszego ruchu światła w bardziej skoncentrowanych roztworach. Kiedy światło zwalnia, zmienia również kierunek i zmienia odczyt uzyskany przez refraktometr.
Refraktometry analogowe
Do działania analogowy refraktometr nie wymaga zewnętrznego źródła zasilania. Aby uzyskać odczyt Brixa dla roztworu, kilka kropli umieszcza się na pryzmacie, który następnie przykrywa się pokrywką. Refraktometr jest następnie podnoszony do oka obserwatora i trzymany prostopadle do źródła światła. Światło jest załamywane przez ciecz, a odczyt Brix jest wykonywany tam, gdzie spotykają się jasne i ciemne obszary skali, jak wykazano w podręczniku University of California Cooperative Extension dotyczącym refraktometru posługiwać się.
Refraktometry cyfrowe
Cyfrowe refraktometry wytwarzają własną wiązkę światła z diody LED, zamiast wykorzystywać światło dzienne lub inne zewnętrzne źródło światła. Po umieszczeniu cieczy w pojemniku światło przechodzi przez próbkę, a komputer przypisuje wynikowemu załamaniu wartość liczbową w oparciu o skalę Brixa. Ostateczna wartość jest następnie wyświetlana na ekranie cyfrowym.