Рекомендации по эксплуатации и уходу за рефрактометром

Принцип действия рефрактометра

Функциональное предназначение рефрактометра – измерение показателя преломления света в водной эмульсии или растворе.

Основным оптическим элементом этого прибора является измерительная призма (главная призма). Материалы, из которых она изготовлена, имеют высокий показатель преломления. СОЖ, концентрацию которого необходимо измерить, наносится на защитное стекло, плотно прилегающее к линзе. Дневной свет, проходя через слой СОЖ и главную призму, преломляется и попадает на шкалу рефрактометра. Концентрация смазочно-охлаждающей жидкости выражается в процентах по расположению границы света и тени на шкале.

На величину коэффициента преломления луча (рефракции) оказывают влияние оптические характеристики базовой жидкости и растворенных в ней компонентов, в том числе концентрата СОЖ. Показатель преломления луча определяется как отношение углов падения и отражения светового луча на границе сред.

Пример удачного использования рефрактометра для анализа желаемых качеств косметического продукта

Как правило, перед производителями лосьонов, кремов, шампуней, гелей для душа и других аналогичных средств во всём мире стоят сходные задачи: с помощью рефрактометра им необходимо измерять показатели преломления своих конечных продуктов и ингредиентов сырья, с тем, чтобы обеспечить контроль качества продукции и максимально эффективно организовать отчётность. В качестве примера рассмотрим такой типичный косметический продукт, как средство для душа. Этот продукт содержит в своём составе воду, поверхностно-активные вещества или моющие средства, антибактериальные соединения, ароматизаторы, эссенции, а также в некоторых случаях регуляторы pH. Хоть мы и не в состоянии определить концентрацию отдельных компонентов в готовом изделии с помощью рефрактометра, тем не менее, измерение показателя преломления сырья или конечного продукта является важным для обеспечения согласованности этого продукта с текущей рецептурой, от партии к партии. А поскольку стабильный показатель преломления конечного продукта позволяет делать выводы о том, что все компоненты присутствуют в нём в правильных концентрациях, то это также гарантирует, что при последующем использовании анализируемого косметического продукта все его желаемые качества будут проявляться в полной мере.

Для определения показателей преломления в индустрии косметических средств уместны прежде всего миниатюрные модели современных цифровых рефрактометров. Как правило, они не отличаются слишком высокой стоимостью, и, вместе с тем, чрезвычайно удобны и просты в обращении и обладают высокой точностью и скоростью измерений. Однако желательно, чтобы ваш будущий рефрактометр был наделён вспомогательной функцией АТС и был изготовлен из легко поддающихся чистке материалов с высокими показателями прочности и долговечности. Что же касается удобства эксплуатации, то большинство современных приборов, измеряющих показатели рефракции, управляются при помощи 2-3 кнопок, с тем, чтобы измерения могли без особого труда производить даже «не научные» пользователи.

По материалам блога компании Hanna Instruments

Калибровка рефрактометра

Перед тем как проводить измерения необходимо произвести калибровку рефрактометра. Этот процесс состоит из следующих шагов:

• Подняв защитную крышку дневного света, на призму необходимо нанести 2-3 капли чистой воды для разбавления СОЖ.
• Распределить воду под защитной крышкой дневного света по всей поверхности призмы, после чего опустить крышку.>
• Проверить слой воды на наличие сухих пятен или пузырьков воздуха. В течение 15…30 с. температуры воды и рефрактометра выравниваются.
• Направив прибор в направлении света, настроить фокус окуляра так, чтобы отчетливо была видна шкала с делениями.
• С помощью калибровочного винта установить нулевое деление шкалы на границе верхней синей и нижней белой областей.
• При помощи салфетки удалить дистиллированную воду с поверхности призмы. Рефрактометр готов к работе.

Если температура окружающей среды изменилась на 3-4 °С, необходимо произвести повторную калибровку.

Какие существуют рефрактометры

На рынке спецоборудования представлены лабораторные, промышленные и портативные рефрактометры. Устройства отличаются точностью и простотой использования. В домашних условиях чаще других встречаются портативные модели, т. к. они просты в эксплуатации, но представляемые ими показания не являются абсолютно точными.

В домашней лаборатории могут использоваться следующие виды прибора:

• приборы для замера концентрации сахара. Для того чтобы определить уровень сахара, проще всего использовать рефрактометр. Инструмент выдает показания в единицах Брикс, и расшифровать полученные данные можно при помощи специальной таблицы. Диапазон значений редко превышает 40 Брикс, но этого спектра достаточно для работы с алкогольными напитками всех типов;
• устройства для замера концентрации этанола. Другой тип рефрактометров замеряет уровень спирта в растворе. Показания выдаются в % от объема. Этот измерительный прибор по своим характеристикам схож со спиртометром.

Если вы решили купить рефрактометр, важно учитывать, что устройство дает точные показания только при работе с двухкомпонентными растворами. Например, получить показания о точной концентрации сахара в винах будет сложно, так как в напитках присутствуют кислоты. Аналогично обстоит ситуация с коньяком и другим выдержанным алкоголем при замере в нем концентрации спирта. Максимально точный показатель спиртуозности рефрактометр выдает при работе с дистиллятом и водкой. Что касается измерения спиртуозности в вине или пиве, то здесь данный прибор не подойдет совсем.

Помимо состава жидкости, необходимо учитывать температуру и другие факторы окружающей среды. Большинство экспертов сходятся во мнении, что лучше проводить измерения при температуре воздуха не более 20°C, но существуют модели, способные работать в более широком температурном диапазоне. По этой причине советуем внимательно изучить инструкцию к прибору перед покупкой, а в процессе работы следовать всем рекомендациям производителя.

Проведение измерений с помощью рефрактометра

Измерение концентрации смазочно-охлаждающей жидкости осуществляется при первом ее смешивании с водой, а затем измерительный процесс повторяется каждые несколько дней. Для определения концентрации СОЖ необходимо произвести следующие действия:

• Подняв защитную крышку дневного света, нанести на сухую призму 2-3 капли СОЖ.
• Распределить жидкость под защитной крышкой дневного света по всей поверхности призмы.
• Убедившись, что в слое образца отсутствуют сухие пятна или пузырьки воздуха, опустить крышку дневного света.

Через 15…30 с. линия границы между синей и белой областями на шкале рефрактометра укажет значение концентрации смазочно-охлаждающей жидкости (в %).

Чтобы вычислить концентрацию СОЖ для различных групп продуктов, необходимо получившийся результат умножить на поправочный коэффициент:

• для СОЖ с высоким содержанием минерального масла – 1,0;
• для СОЖ со средним содержанием минерального масла – 1,1;
• для СОЖ с низким содержанием минерального масла – 1,4;
• для синтетических СОЖ без содержания минерального масла – 2,0.

Более точные значения коэффициента рефракции указаны в технической информации на конкретные продукты.

Если граница между зонами шкалы размыта, это свидетельствует о том, что образец загрязнен посторонними смазками и маслами. Если разделительная линия между границами отсутствует, то уровень загрязнения высок и СОЖ в системе подлежит замене.

В ходе измерений калибровочный винт не крутить!

Зачем нужна калибровка прибора

Чтобы шкала рефрактометра показывала точные результаты, необходимо подготовить инструмент к работе и провести процедуру калибровки. Для таких целей используют самую обычную дистиллированную воду. Она нужна для того, чтобы выставить нулевое значение. Известно, что дистиллированная вода никак не влияет на преломление света в линзе — она дает нулевой коэффициент.

Для подготовки прибора надо нанести с помощью пипетки на главную линзу немного дистиллированной воды. Потом прибор закрывают и выставляют нулевое значение, используя калибровочный винт. Когда значение 0,0 выставлено, необходимо очистить специальной тряпочкой линзу. После такой небольшой подготовки можно проводить исследования — рефрактометр показатель преломления будет отображать очень точно.

Описанным выше образом можно настроить ручной рефрактометр TechLube RB-18 ATC. Он очень прост в использовании. После калибровки прибор дает точные значения. Использовать устройство несложно — достаточно повторять те же действия, что и при калибровке, не трогая только калибровочный винт.

На линзу для проведения измерений пипеткой надо нанести вещество, потом необходимо закрыть стекло и подождать около 30 секунд. Когда 30 секунд прошло, можно направить устройство на любой доступный источник света. Это может быть солнце или лампочка — мощность источник не повлияет на значение. Рефрактометр показатель преломления отобразит даже при неярком освещении.

Главное — не трогать в процессе измерений калибровочный винт, иначе придется проводить всю процедуру с нуля. Когда приходится проводить много измерений, используя разные жидкости, стоит почаще калибровать прибор и чистить его. Иначе возможны ошибки в показателях.

Уход за рефрактометром

Рефрактометр – точный оптический прибор. Именно поэтому он требует особого внимания при эксплуатации и хранении.

Для сохранения целостности поверхности призмы следует проводить ее своевременную очистку и не допускать длительного контакта этого элемента с кислотами или щелочами. Несоблюдение данных рекомендаций неизбежно приведет к потере точности прибора и, как следствие, искажению результатов измерений.

По окончании измерений с помощью мягкой ткани, смоченной водой или другим (например, спиртосодержащим) растворителем, необходимо тщательно промыть призму и защитное стекло рефрактометра, полностью удалив остатки СОЖ и масел, находящихся в образцах. После этого нужно вытереть призму и стекло насухо.

Опускать рефрактометр в воду нельзя! Запотевание прибора – признак того, что внутрь него попала вода. Хранить рефрактометр следует при комнатной температуре в футляре. Длительное воздействие на прибор открытого солнечного света, ударов и вибраций недопустимо. Надлежащий уход за рефрактометром способен обеспечить долговременную надежную работу прибора.

Виды рефрактометров

Существует четыре основных типа рефрактометров:

1. Ручные;
2. Цифровые;
3. Лабораторные;
4. Промышленные.

Приборы последних двух групп применяются в разных НИИ и на предприятиях. Как правило, это большие стационарные установки, главное преимущество которых заключается в высокой точности проводимых измерений. Ручные и цифровые рефрактометры, наоборот, имеют относительно компактные размеры, и их легко транспортировать. Чаще всего их можно встретить в автомастерских и на СТО. Цифровые устройства часто оснащаются рядом дополнительных функций. Например, помимо угла преломления, они могут определять плотность состава.

Пример простого прибора

Пример простого, но эффективного прибора — TechLube RB-18 ATC. Оптический рефрактометр идеально подойдет для измерения концентрации водосмешиваемых СОЖ. Он имеет систему автоматической температурной компенсации, чем выгодно отличается от многих аналогичных устройств. Если температура тестируемого состава изменится, это не повлияет на показатели рефрактометра.

Прибор гарантирует высокую точность измерений в любых условиях. Устройство можно взять с собой в дорогу, использовать в лаборатории, на предприятии, в автосерисе или гараже. Рефрактометр не займет много места.

Прибор устойчив к механическим повреждениям. Для его калибровки достаточно иметь немного дистиллированной воды. TECHLUBE предлагает скидки при покупке рефрактометров этой серии оптом. Срок службы таких приборов длительный, они надежные и практичные. Долговечность прибору обеспечивается относительно простой конструкцией и высоким качеством сборки.

TechLube RB-18 ATC имеет удобную обрезиненную ручку, которая не скользит в руках. Даже если руки в масле, прибор не выскользнет. Производитель продумал конструкцию рефрактометра до мелочей, учитывая специфику его применения.

18 ноября 2016