رفراکتومتر

رفراکتومتر (refractometer) یک دستگاه  برای اندازه گیری شاخص شکستن نور در محلول‌ها و اندازه گیری شاخص شکستن نور در مایعات استفاده می‌شود. این دستگاه با استفاده از یک منبع نوری و یک منبع شعاعی، نور را از یک محلول عبور می‌دهد و شاخص شکستن نور در آن محلول را اندازه می‌گیرد. رفراکتومتر برای تعیین شاخص شکستن نور در محلول‌های شیمیایی و دارویی، آب‌های طبیعی، مواد غذایی و مایعات دیگر استفاده می‌شود.

از دیگر کاربردهای رفراکتومتر می‌توان به تعیین ترکیبات مختلف در محلول‌های شیمیایی اشاره کرد. برای مثال، با استفاده از رفراکتومتر می‌توان غلظت یک ترکیب خاص در یک محلول را اندازه گیری کرد. همچنین، این دستگاه برای کنترل کیفیت در صنایع شیمیایی، دارویی و غذایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در کل، رفراکتومتر یکی از ابزارهای ضروری در آزمایشگاه‌های شیمی، داروسازی، صنعت غذایی و صنایع دیگر است که به دلیل دقت و قابلیت تکرار پذیری بالا، برای تعیین شاخص شکستن نور در محلول‌ها و مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

رفراکتومتر چطور کار میکند

هنگامی که نور از یک منبع نوری به داخل رفراکتومتر وارد می‌شود، برخورد با دستگاه شعاعی موجب می‌شود که نور به دو قسمت تقسیم شود: نور شعاعی و نور اصلی. نور اصلی از محلول عبور کرده و در آن شکست می‌یابد، در حالی که نور شعاعی به طور مستقیم از محلول عبور نمی‌کند و بر روی یک صفحه دیافراگم قرار می‌گیرد.

سپس یک میراگر نوری در داخل رفراکتومتر باعث می‌شود که نور از حداکثر شیب خود عبور کند و برای اندازه‌گیری شاخص شکستن نور در محلول، دستگاه از یک مقیاس برای اندازه‌گیری زاویه شیب نور استفاده می‌کند. با توجه به این زاویه شیب، شاخص شکستن نور در محلول قابل محاسبه است.

در کل، رفراکتومتر با استفاده از دو عدد منبع نوری و یک منبع شعاعی، نور را از یک محلول عبور می‌دهد و شاخص شکستن نور در آن محلول را اندازه می‌گیرد. این دستگاه برای تعیین شاخص شکستن نور در محلول‌ها و مایعات، تعیین غلظت ترکیبات مختلف در محلول‌های شیمیایی و کنترل کیفیت در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد رفراکتومتر

رفراکتومتر علاوه بر کاربرد اصلی خود که اندازه گیری شاخص شکستن نور در محلول‌ها و مایعات است، در صنایع و برخی زمینه‌های دیگر نیز کاربردهای متنوعی دارد. به عنوان مثال:

۱. تجزیه و تحلیل مواد: در تجزیه و تحلیل مواد و اندازه‌گیری شاخص شکستن نور در ترکیبات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۲. کنترل کیفیت در صنایع مختلف:  در صنایع مختلف مانند صنایع شیمیایی، دارویی، غذایی و غیره برای کنترل کیفیت محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۳. کشاورزی:  در بررسی کیفیت محصولات کشاورزی مانند میوه، سبزیجات، شیر و غیره برای تعیین شاخص شکستن نور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۴. پزشکی:  در پزشکی برای تعیین شاخص شکستن نور در محیط‌های مختلف مانند چشم، لنزهای تماسی و دیگر وسایل پزشکی استفاده می‌شود.

۵. نفت و گاز: در صنعت نفت و گاز برای تعیین شاخص شکستن نور در نمونه‌های نفتی و گازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۶. آزمایشگاه‌های علوم زمین: رفراکتومتر در آزمایشگاه‌های علوم زمین برای تعیین شاخص شکستن نور در نمونه‌های سنگ و مواد زمین‌شناسی دیگر به کار می‌رود.

در کل، رفراکتومتر به دلیل دقت و قابلیت تکرار پذیری بالا و همچنین کاربردهای متنوعی که دارد، یکی از ابزارهای ضروری در صنایع و آزمایشگاه‌های مختلف است.

رنج ضریب شکست رفراکتومتر

رنج ضریب شکست بستگی به نوع دستگاه و مدل آن دارد. هر رفراکتومتر با توجه به طراحی و ساختار داخلی خود، رنج و دقت خاصی در اندازه‌گیری شاخص شکستن نور دارد. این رنج معمولاً در دستورالعمل‌های استفاده از دستگاه مشخص شده و برای هر دستگاه ممکن است متفاوت باشد.

برای مثال، برای رفراکتومترهای دیجیتال معمولاً رنج ضریب شکست در بازه ۱٫۳ تا ۱٫۷۵ قرار دارد. در حالی که برای رفراکتومترهای دستی، رنج ضریب شکست ممکن است در بازه ۱٫۳ تا ۱٫۶ باشد.

رفراکتومترها به دو نوع دیجیتال و دستی تقسیم می‌شوند.

رفراکتومتر ABBE دیجیتال با استفاده از تکنولوژی الکترونیکی، برای اندازه‌گیری شاخص شکستن نور در نمونه‌های ادرار استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها با دقت بیشتری اندازه‌گیری می‌کنند و در بسیاری از موارد به صورت خودکار نتایج را ثبت و نمایش می‌دهند.

رفراکتومتر دستی نیز عمدتاً برای اندازه‌گیری شاخص شکستن نور در نمونه‌های ادرار استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها دارای یک لنز و یک مقیاس هستند که برای اندازه‌گیری شاخص شکستن نور استفاده می‌شوند. در این نوع دستگاه‌ها، نتایج به صورت دستی خوانده و ثبت می‌شوند.

رفراکتومتر کلینیکال ( رفراکتومتر ادرار )

رفراکتومتر ادرار  برای اندازه‌گیری شاخص شکستن نور در نمونه‌های ادرار انسان استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها به عنوان یک ابزار تشخیصی در پزشکی به کار می‌روند.

برای انجام این آزمایش، ادرار نمونه‌ای از بدن بیمار با استفاده از یک سرنگ جمع‌آوری و به داخل دستگاه رفراکتومتر ادرار منتقل می‌شود. سپس دستگاه شاخص شکستن نور در نمونه ادرار را اندازه‌گیری می‌کند و نتیجه به صورت عددی بر روی صفحه نمایش دستگاه نمایش داده می‌شود.

اندازه‌گیری شاخص شکستن نور در نمونه ادرار می‌تواند به پزشک در تشخیص برخی بیماری‌ها کمک کند. به عنوان مثال، در صورتی که شاخص شکستن نور در ادرار بیش از حد است، این ممکن است نشان‌دهنده وجود عفونت مجاری ادراری، بیماری کلیه، دیابت و یا برخی بیماری‌های دیگر باشد. در نتیجه، رفراکتومتر ادرار به عنوان یک ابزار تشخیصی مفید در پزشکی استفاده می‌شود.

رفراکتومتر بریکس

رفراکتومتر بریکس، ابزاری است که برای سنجش میزان قند در محلول‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه بر اساس مقدار ضریب شکست محلول ساکارز، میزان قند را اندازه‌گیری می‌کند. افزایش غلظت قند در محلول، مقدار ضریب شکست را افزایش می‌دهد.

رفراکتومترهای بریکس بر اساس درجه بریکس کالیبره می‌شوند. اما لازم به ذکر است که سایر ذرات موجود در محلول نیز می‌توانند بر ضریب شکست آن تأثیر بگذارند. اما در مورد رفراکتومترهای بریکس، اصلی‌ترین کاربرد آن در صنایع غذایی است. این ابزار به صورت نسبی میزان قند را سنجش می‌دهد.

رفراکتومترهای بریکس برای هر بازه غلظت خاصی که بر اساس کاربردشان تعیین می‌شود، بهینه‌سازی می‌شوند. به عنوان مثال، رفراکتومتر بریکس عسل دارای بازه ۶۰ تا ۹۰ درجه بریکس و رفراکتومتر بریکس میوه دارای بازه ۰ تا ۱۲ درجه بریکس است. با کاهش بازه اندازه‌گیری، دقت سنجش افزایش می‌یابد. به همین دلیل، استفاده از رفراکتومترهای تخصصی که با رنج بریکس محصول سازگار هستند، بسیار مهم است.

رفراکتومتر شوری

رفراکتومتر شوری، یک ابزار تخصصی دیگر است که در صنایع غذایی و پرورش آبزیان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه به ما امکان می‌دهد تا نسبت ترکیب‌ها و میزان رقیقی محلول‌ها را تعیین کنیم. رفراکتومترهای شوری به ویژه برای سنجش میزان غلظت سدیم کلراید در آب استفاده می‌شوند.

رفراکتومترهای شوری بر اساس میزان غلظت سدیم کلراید در آب کالیبره می‌شوند و نتیجه سنجش به صورت ppt (قسمت در میلیون)، درصد، permille (قسمت در هزار) و یا وزن مخصوص نمایش داده می‌شود.

از این ابزار برای اندازه‌گیری و کنترل کیفیت آب در صنایع غذایی، به خصوص در پرورش آبزیان استفاده می‌شود. با استفاده از رفراکتومتر شوری، می‌توانیم درصد محلول‌ها را تعیین کرده و از کیفیت آب برای رشد و سلامتی آبزیان اطمینان حاصل کنیم.