Rifrattometria

Rifrattometria

L'indice di rifrazione è una caratteristica ottica di una sostanza e delle particelle disciolte in essa. L'indice di rifrazione di una sostanza è fortemente influenzato dalla temperatura e dalla lunghezza d'onda della luce utilizzata per misurarla. Pertanto, è necessario prestare attenzione per controllare o compensare le differenze di temperatura e la lunghezza d'onda. Le misurazioni dell'indice di rifrazione sono solitamente riportate a una temperatura di riferimento di 20oC (68oF), che è considerata la temperatura ambiente

L'indice di rifrazione è definito come il rapporto tra la velocità della luce nel vuoto e la velocità della luce in una sostanza. Un risultato di questa proprietà è che la luce "si piega" o cambia direzione quando viaggia attraverso una sostanza con un indice di rifrazione diverso. Questa si chiama rifrazione.

Quando si passa da un materiale con un indice di rifrazione più alto a uno più basso, c'è un angolo critico al quale un raggio di luce in arrivo non può più rifrangere, ma verrà invece riflesso dall'interfaccia tra le due sostanze. Questa si chiama riflessione interna totale.

L'angolo critico può essere utilizzato per calcolare facilmente l'indice di rifrazione secondo l'equazione:

sin (Θcritico) = n2/n1

Dove n2 è l'indice di rifrazione del mezzo a bassa densità; n1 è l'indice di rifrazione del mezzo ad alta densità.

Un rifrattometro digitale utilizza un LED per far passare la luce attraverso un prisma a contatto con il campione. Un sensore di immagine determina l'angolo critico al quale la luce non viene più rifratta attraverso il campione. Algoritmi specializzati applicano quindi la compensazione della temperatura alla misurazione e convertono l'indice di rifrazione nel parametro specificato.

Hanna offre rifrattometri digitali per l'analisi di birra, vino, cibo, acqua di mare e glicole.

Analisi della produzione di birra

La scala oPlato è un modo per quantificare la concentrazione di zuccheri e solidi disciolti nel mosto. Viene utilizzato come indicatore del potenziale titolo alcolometrico di un infuso ed esprime la fermentabilità. Il rifrattometro converte la lettura dell'indice di rifrazione in ° Plato sulla base delle tabelle mantenute dalla Commissione internazionale per i metodi uniformi di analisi dello zucchero (ICUMSA) e dall'American Society of Brewing Chemists (ASBC).

Analisi del vino

Sono disponibili rifrattometri che convertono l'indice di rifrazione del campione in concentrazione di saccarosio in unità di percentuale in peso,% Brix (indicato anche come ° Brix) .La conversione utilizzata si basa sull'ICUMSA Methods Book (International Commission for Uniform Methods of Sugar Analisi). Poiché la maggior parte dello zucchero nel succo d'uva è fruttosio e glucosio e non saccarosio, la lettura è talvolta indicata come "Brix apparente".

Sono disponibili anche versioni per convertire le letture brix nelle scale oBaumé, oOechsle e oKMW.

oLa scala Baumé si basa sulla densità ed è stata originariamente progettata per misurare la massa di cloruro di sodio nell'acqua. oBaumé è utilizzato in vinificazione per misurare lo zucchero nel mosto. Il rifrattometro converte la lettura in% Brix in oBaumé sulla base della tabella che si trova nei metodi ufficiali di analisi di AOAC International, 18a edizione. Un ° Baumé è approssimativamente uguale all'1,8% Brix e 1 oBaumé è approssimativamente equivalente all'1% di alcol quando il vino è completamente fermentato.

oOechsle (° Oe) è utilizzato principalmente nell'industria vinicola tedesca, svizzera e lussemburghese per misurare il contenuto di zucchero del mosto. La scala ° Oe si basa sul peso specifico a 20oC (S.G.(20/20)) ed è costituita dalle prime 3 cifre che seguono il punto decimale. Un ° Oe equivale all'incirca allo 0,2% Brix.

oOe = [(S.G.(20/20)) - 1] x 1000

oKlosterneuburger Mostwaage (oKMW) viene utilizzato in Austria per misurare il contenuto di zucchero del mosto. ° KMW è correlato a ° Oe dalla seguente equazione:

oOe = oKMW x [(0.022 x oKMW) + 4.54]1 oKMW è approssimativamente equivalente all'1% Brix o 5 oOe.°KMW è anche noto come oBabo.

Refractometers are available that allow the winemaker to estimate the potential alcohol that will be produced from the fermentation of sugars. “Potential” or “probable” alcohol is an estimation of the alcohol content (% vol/vol). This conversion depends on many factors, such as the type of grapes, the grape maturity, the growing region and yeast fermentation efficiency and temperature.

Il rifrattometro consente all'utente di adattare lo strumento alle proprie esigenze specifiche in base alla propria esperienza, poiché nessun fattore di conversione fisso è universalmente applicabile. La prima conversione si basa sul valore% Brix e su un fattore di conversione regolabile tra 0,50 e 0,70 (0,55 è un valore comune).

Alcol potenziale (% v/v) = (da 0,50 a 0,70) x% Brix

Uno svantaggio dell'equazione di cui sopra è che non tiene conto degli zuccheri non fermentabili e dell'estratto. È stata aggiunta anche una seconda equazione che tiene conto di questi fattori e può fornire una stima più accurata del potenziale contenuto di alcol nel vino finito. Questa conversione è denominata "C1" sullo strumento e utilizza la seguente equazione:

Alcol potenziale (% V / V) = 0,059 x [(2,66 x ° Oe) - 30] (C1)

La curva di alcol potenziale dei rifrattometri si basa sulle tabelle contenute nel Regolamento della Commissione della Comunità Economica Europea n. 2676/90 del 17 settembre 1990, Determining Community Methods for the Analysis of Wine and International Organization of Vine and Wine (OIV). La curva del potenziale alcolico si basa sulla seguente equazione:

 

Alcool potenziale (% v / v) = g / L di zucchero / 16,84

Zuccheri

Hanna offers sugar refractometers to meet the requirements of the food industry. Meter options include versions that measure Refractive Index/Brix, % Brix (sucrose), fructose, glucose and invert sugar. These digital refractometers are rugged, portable, and water-resistant for measurements in the lab or field.

Cloruro di sodio

Sono disponibili rifrattometri digitali per misurare il cloruro di sodio in soluzioni utilizzate con gli alimenti. Gli strumenti ottici impiegano la misura dell'indice di rifrazione per determinare la concentrazione di cloruro di sodio in soluzioni acquose.

Lo strumento destinato all'industria alimentare utilizza riferimenti riconosciuti a livello internazionale per la conversione di unità e la compensazione della temperatura. Può visualizzare la misurazione della concentrazione di NaCl in 4 modi diversi: g / 100 g, g / 100 mL, peso specifico e ° Baumé. Non è destinato alla misurazione della salinità dell'acqua di mare.

Acqua di mare

Un rifrattometro è ideale per l'analisi dell'acqua di mare e utilizza la misurazione dell'indice di rifrazione per determinare la salinità dell'acqua di mare naturale e artificiale, dell'acqua dell'oceano o degli intermedi salmastri. L'indice di rifrazione e la temperatura vengono misurati e convertiti in una delle tre comuni unità di misura: Unità pratiche di salinità (PSU), parti per mille (ppt) o gravità specifica (SG (20/20)). Tutti gli algoritmi di conversione si basano su rispettate pubblicazioni scientifiche che utilizzano le proprietà fisiche dell'acqua di mare.

Glicole

Sono disponibili rifrattometri digitali per misurare il glicole etilenico e il glicole propilenico. Questi rifrattometri digitali eliminano l'incertezza associata ai rifrattometri meccanici. I campioni vengono misurati dopo una semplice calibrazione utente con acqua distillata o deionizzata. In pochi secondi, l'indice di rifrazione e la temperatura vengono misurati e convertiti in una delle due unità di misura; % volume o punto di congelamento. I rifrattometri utilizzano riferimenti riconosciuti a livello internazionale per la conversione di unità e la compensazione della temperatura per le soluzioni di glicole (es. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 87th Edition).

Accessori

Gli accessori includono soluzione detergente, panni in microfibra e pipette di ricarica per trasferire un campione nel pozzetto del misuratore.