Який рефрактометр обрати? Повний гід з вибору

У виробництві та фармакології, на СТО та в лабораторіях широко використовуються рефрактометри. Завдяки методу рефракції — визначенню заломлення світлового променя в рідині — ці прилади допомагають досліджувати фізичні властивості різної сировини та готової продукції. В асортименті польського бренду інструментів Yato представлені рефрактометри для автомобільних рідин. Які ще існують види цих пристроїв і як вибрати рефрактометр — розглянемо у цьому матеріалі.

У цій статті:

Що таке рефрактометр і для чого він потрібен? 

Рефрактометр — це прилад, що вимірює коефіцієнт заломлення світла в рідині. Завдяки цьому можна визначити:

• наявність і концентрацію сухих речовин (у маслах та нафтопродуктах);
• вміст цукру (у вині, соках, соусах);
• температуру замерзання (антифризу, бульйону);
• вологість (меду);
• концентрацію солей (у воді, розчинах хімічних речовин).

Основний елемент рефрактометра — призма. Світло, проходячи через неї, заломлюється по-різному залежно від присутності твердих частинок у рідині. На основі коефіцієнтів заломлення за різними шкалами визначають склад і характеристики досліджуваних рідин.

Види рефрактометрів

Рефрактометри бувають лабораторними, промисловими або ручними. Деякі моделі вимірюють лише властивості непоживних рідин, наприклад, автомобільний рефрактометр YATO YT-06722. Інші пристрої призначені виключно для визначення вологості меду, а деякі можуть вимірювати концентрацію сахарози у різних продуктах.

Оптичні vs. цифрові 

Оптичні рефрактометри потребують ручного калібрування, тоді як цифрові автоматично налаштовують шкали та виводять готовий результат на екран. Оптичні моделі міцніші й часто використовуються в польових умовах.

Цифрові прилади можуть мати ручне, напівавтоматичне або автоматичне зчитування параметрів зразка. Вони працюють швидше, ніж аналогові моделі, але чутливіші до вібрацій і температурних перепадів. Застосовуються у харчовій та хімічній промисловості, медицині та фармацевтиці. Оснащені РК-дисплеєм для зручного відображення результатів.

Настільні vs. портативні 

Настільні рефрактометри використовуються у лабораторіях і на виробництві. Вони відзначаються високою точністю, але мають великі габарити. З їхньою допомогою можна безперервно аналізувати зразки нафти та нафтопродуктів, хлориди, фосфати, плазму крові чи продукти харчування.
Портативні прилади застосовуються як у лабораторіях, так і безпосередньо у виробничих цехах для контролю якості продукції, виявлення підробок і порушень технології. Вони популярні й для домашнього використання. Хоча їхня точність поступається лабораторним моделям, портативні рефрактометри дозволяють визначати вміст цукру в меді, алкоголю у вині або бразі.
Деякі моделі мають додаткові функції:

• вимірювання щільності;
• компенсація температури;
• конвертація одиниць вимірювання.

Універсальні та спеціалізовані

Рефрактометри можуть бути універсальними — з широким діапазоном вимірювань для різних рідин, водних і спиртових розчинів. Спеціалізовані моделі аналізують обмежену кількість зразків, наприклад, тільки харчові продукти або лише електроліти.
Основні шкали вимірювання:

• міжнародна шкала концентрації сахарози Brix;
• показник заломлення RI;
• вміст солі Salinity;
• питома щільність Specific gravity (SG).

Універсальні рефрактометри з діапазоном 0-53% Brix використовуються у виробництві молока, соусів, масел, соків та напоїв. У сільському господарстві вони допомагають визначати оптимальний час збору врожаю, зрілість фруктів та овочів.

Основні критерії вибору рефрактометра 

Щоб правильно обрати рефрактометр, варто врахувати такі аспекти:

• Область застосування та тип рідин. Для аналізу морської води, вина або пропіленгліколю потрібні рефрактометри з відповідними шкалами.
• Бюджет і точність. Оптичні моделі дешевші, але цифрові точніші та простіші в налаштуванні.

Рефрактометри чутливі до зміни температури. Тому для роботи з гарячими рідинами, наприклад соусами, бульйонами або супами використовуються моделі в металевих корпусах з автоматичною температурною компенсацією. При роботі в складних польових умовах варто віддати перевагу приладам з металевим корпусом, а для лабораторних досліджень солоних або кислих рідин краще вибрати рефрактометр у пластику.

Як вибрати рефрактометр для вашої сфери 

Перед вибором рефрактометра потрібно визначити, які зразки будуть вимірюватися найчастіше. Якщо пристрій необхідний для лабораторії або наукового центру, де аналізують багато різних рідин, варто звернути увагу на універсальні моделі. Водночас їхня точність може бути трохи нижчою, ніж у вузькоспеціалізованих приладів.
Розглянемо основні види рефрактометрів залежно від сфери застосування.

Харчова та хімічна промисловість 

Рефрактометри використовуються для вимірювання:

• цукристості безалкогольних та алкогольних напоїв;
• концентрації спирту у винному чи пивному суслі;
• вмісту лактози та сухих речовин у молочних продуктах (молоко, сметана, йогурти);
• концентрації сахарози та глюкози у сиропах, патоці, джемах, меді, фруктових і овочевих пюре;
• вологості та щільності меду.

Діапазон вимірювання популярних рефрактометрів для виробництва напоїв, соусів та пюре, визначення білка та сухих речовин у молоці, аналізу вмісту лактози, мальтози та декстрану варіюється в межах 0-87 % Brix, 0-20 ‰, 1.000-1.070 г/см3. Точність виміру становить ±0,2 – 1%.

Виноробство, пивоваріння, садівництво

У виноробстві та пивоварінні рефрактометри аналізують вміст цукру та спирту у винограді чи суслі на початковій стадії та після ферментації. Фермери та садівники вимірюють вміст сахарози й солей у соках фруктів та овочів. Винороби також використовують рефрактометри для визначення оптимального часу збору врожаю.
Окрім вимірювання міцності вина, браги та пива, рефрактометри дозволяють визначити наявність домішок і сухих частинок у водно-спиртовому розчині. Для цього використовуються різні шкали:

• Brix
• Baume
• Vol
• Oechsle

Рибні господарства, акваріумістика

При аналізі води в басейнах, акваріумах та водоймах застосовуються рефрактометри, що визначають концентрацію солі у воді. Деякі з них можуть одночасно використовуватися як сахарометри, наприклад, HT213ATC. Пристрої для акваріумістики, контролю солоності води в басейнах або рибних господарствах мають діапазон вимірювання 0-100 ‰ Salinity або 0-10% Brix. Мінімальна шкала – 0,1%.

Фармацевтика, медицина, ветеринарія

У клінічних лабораторіях і ветеринарних клініках рефрактометри використовуються для визначення кількості білка та глюкози в крові, сечі й інших фізіологічних рідинах. У фармацевтиці рефрактометри дозволяють контролювати концентрацію речовин під час виробництва вітамінів і ліків. Високоточні моделі застосовуються у виробництві лінз, полімерних матеріалів і білкових препаратів.

Автоіндустрія (антифризи, масла)

Рефрактометри незамінні на СТО та підприємствах з обслуговування та ремонту транспортних засобів, кондиціонерів та холодильних систем. Пристрої дозволяють визначити щільність електроліту в акумуляторі, температуру замерзання тосолу та машинного масла, виміряти точку замерзання рідини в склоомивачі, концентрацію етиленгліколю або пропіленгліколю.
Параметри популярного рефрактометра для аналізу олій та антифризів від бренду Yato можна дізнатися з таблиці.

Гемологія, точні вимірювання для каменів і мінералів

Визначаючи RI, оптичний знак і променезаломлення в гемології, рефрактометри дозволяють проаналізувати оптичні характеристики дорогоцінного, напівдорогоцінного каміння і мінералів, ідентифікувати їх і перевірити на справжність.
Кожна модель рефрактометра має свої особливості та діапазони вимірювань, які слід враховувати під час вибору приладу залежно від конкретних робочих завдань. У харчовій та хімічній промисловості важлива точність аналізу складу рідин, а у виноробстві, пивоварінні та садівництві – визначення рівня цукру. В акваріумістиці та рибному господарстві ключову роль відіграє контроль солоності, тоді як медицина, фармацевтика та ветеринарія передбачає використання приладів з високою чутливістю. Автомобільна сфера вимагає рефрактометрів для аналізу антифризів та мастил, а гемологія – для точних вимірювань показників заломлення каміння та мінералів. Вибираючи рефрактометр, важливо враховувати діапазон вимірювань, точність, тип (оптичний чи цифровий) та специфіку рідин чи матеріалів, з якими він працюватиме.

Підсумки

Рефрактометри - універсальні прилади, які знаходять застосування в різних сферах. Їх використовують у харчовій промисловості та виноробстві, медицині, автомобільній галузі та гемології. Вони дозволяють швидко та точно визначати концентрацію розчинів, рівень цукру, солоності, чистоту рідин та інші параметри.

При виборі рефрактометра важливо враховувати специфіку вимірювань, необхідний діапазон, точність та тип приладу (аналоговий чи цифровий). Також значення мають якість оптики, наявність автоматичної температурної компенсації та зручність використання.

Завдяки простоті у використанні та високій точності, рефрактометри стали незамінними помічниками для професіоналів у багатьох галузях. Вибираючи відповідний пристрій, слід орієнтуватися на свої потреби, щоб отримувати точні та надійні результати. Заздалегідь продумавши, як і де використовуватиметься вимірювальний прилад, можна вибрати оптимальну модель з усіма необхідними опціями. Якщо потрібний пристрій для ремонту автомобіля або перевірки стану акумуляторної батареї, варто вибрати рефрактометри саме для транспортних засобів, наприклад, від польського бренду Yato.

Поширені питання 

Що означають показаників рефрактометра?

Залежно від типу рефрактометра він може показувати у відсотках або промілі концентрацію цукру, спирту, солей та сухих частинок у рідинах, щільність електролітів, точку замерзання автомобільних олій та рідин омивача. У гемології за показаннями рефрактометра можна судити про коефіцієнт заломлення RI і величину подвійного променезаломлення.

Чому важлива автоматична температурна компенсація (АТК)?

Рефракція залежить від температури повітря. Функція АТК дозволяє корелювати результати вимірювань залежно від перепадів температури, збільшуючи точність рефрактометра.

Як часто потрібно калібрувати рефрактометр? 

Калібрування обов'язково проводиться перед першим застосуванням нового приладу та після зміни температури на 3-4°С. Частота подальших калібрування залежить від режиму експлуатації. Якщо рефрактометр часто використовується, його варто калібрувати від 1 до 4 разів на місяць. Якщо фізичне зношування невелике, можна виконувати калібрування раз на 2-3 місяці.

Як доглядати рефрактометр, щоб він служив довше? 

Не можна опускати рефрактометр у воду, кислоти чи луги. Після вимірювання прилад слід протерти м'якою тканиною, попередньо трохи змочивши її водою або спиртовмісним розчинником. З призми та захисного скла потрібно видалити залишки рідин, що перевіряються, після чого витерти насухо. Після очищення слід помістити рефрактометр у футляр, що захищає прилад від сонячних променів, вібрацій та ударів. Зберігати прилад слід за кімнатної температури.

Чи можна використовувати один рефрактометр для різних рідин?

Рефрактометри мають різні шкали та діапазони вимірювань. Існують пристрої, які призначені тільки для харчових продуктів або лише для визначення параметрів нафти, електролітів, морської води або крохмалів. Деякі вузькоспеціалізовані прилади підходять для обмеженої кількості зразків, наприклад, лише для дослідження вмісту білка в крові чи сечі.