Refraktometer
Refraktometer
(Abbe - Refraktometer)
Autor : Thomas Otzen
E-Mail-Kontakt : info@otzen.de
Das Refraktometer ist ein Gerät zur Bestimmung des Brechungsindexes (nD) von Substanzen. Es können transparenten und opake Flüssigkeiten sowie prinzipiell auch Festkörper vermessen werden. Am weitesten verbreitet ist das Refraktometer nach Abbe. Der Brechnungsindex gehört zu den wichtigsten optischen Daten von Substanzen. Über ihn kann Reinheit, Konzentration und optische Beschaffenheit geprüft werden.
So findet sich das Abbe Refraktometer in vielen Bereichen der Petro -, Öl - und Fettindustrie wieder. Auch in der Pharmazeutischen -, Chemie -, Nahrungsmittel - und Zucker - Industrie wird es als einfach zu handhabendes und aussagekräftige Ergebnisse lieferndes Messinstrument häufig genutzt.
Wichtig für reproduzierbare und vergleichbare Messergebnisse ist die Überwachung der Temperatur bei der Messung, da sich der Brechungsindex mit der Temperatur ändert. Moderne Refraktometer verfügen daher über eine Möglichkeit zur Temperierung der Prismen, zwischen denen die Messflüssigkeit aufgetragen und vermessen wird. In der Literatur am weitetsten verbreitet ist die Messung bei 20 Grad Celsius. Überlicherweise wird daher neben dem Brechungsindex nD einer Substanz auch die Messtemepratur angegeben.
Ansicht eines Abbe Refraktometers
Zur Bestimmung des Brechungsindexes trägt man einige Tropfen der Messflüssigkeit zwischen Beleuchtungsprisma und Messprisma auf :
Bestimmt wird bei der Refraktometrie der "Grenzwinkel der Totalreflektion" beispielsweise einer Flüssigkeit : Das im Refraktometer integrierte Messprisma hat eine bekannte Brechzahl. Das einfallende Licht (Lichtquelle üblicherweise im Refraktometer) breitet sich im "Medium" Messprisma mit anderer Geschwindigkeit aus als in der Messflüssigkeit. Über die daraus resultierende Lichtbrechung läßt sich die Brechzahl des unbekannten Mediums (der Messflüssigkeit) bestimmen.
Schematische Darstellung des Bildes beim
Ablesen in einem Abbe Refraktometer
Zum Ablesen des Messwertes dient eine Skala, die via Okular im Gerät abgelesen werden kann. Um genau den angesprochen Grenzwinkel zu detektieren, stellt man zunächst die Skala und die Anzeige scharf und justiert dann mittels Drehknöpfen die Hell-Dunkel-Trennlinie ("Halbschatten") in den Schnittpunkt des Fadenkreuzes der Anzeige. Diese halb helle und halb dunkle Anzeige läßt einen Rückschluss auf den Winkel zu, bei dem aus dem Prisma kommende Lichtstrahlen an der Grenzfläche zur Messflüssigkeit nicht mehr gebrochen, sondern "total" reflektiert werden. Da die Größe dieses Winkels sich von Substanz zu Substanz unterscheidet, erlangt der Brechnungsindex seine Spezifität.
(Abbe - Refraktometer)
Autor : Thomas Otzen
E-Mail-Kontakt : info@otzen.de
Das Refraktometer ist ein Gerät zur Bestimmung des Brechungsindexes (nD) von Substanzen. Es können transparenten und opake Flüssigkeiten sowie prinzipiell auch Festkörper vermessen werden. Am weitesten verbreitet ist das Refraktometer nach Abbe. Der Brechnungsindex gehört zu den wichtigsten optischen Daten von Substanzen. Über ihn kann Reinheit, Konzentration und optische Beschaffenheit geprüft werden.
So findet sich das Abbe Refraktometer in vielen Bereichen der Petro -, Öl - und Fettindustrie wieder. Auch in der Pharmazeutischen -, Chemie -, Nahrungsmittel - und Zucker - Industrie wird es als einfach zu handhabendes und aussagekräftige Ergebnisse lieferndes Messinstrument häufig genutzt.
Wichtig für reproduzierbare und vergleichbare Messergebnisse ist die Überwachung der Temperatur bei der Messung, da sich der Brechungsindex mit der Temperatur ändert. Moderne Refraktometer verfügen daher über eine Möglichkeit zur Temperierung der Prismen, zwischen denen die Messflüssigkeit aufgetragen und vermessen wird. In der Literatur am weitetsten verbreitet ist die Messung bei 20 Grad Celsius. Überlicherweise wird daher neben dem Brechungsindex nD einer Substanz auch die Messtemepratur angegeben.
Ansicht eines Abbe Refraktometers
Zur Bestimmung des Brechungsindexes trägt man einige Tropfen der Messflüssigkeit zwischen Beleuchtungsprisma und Messprisma auf :
Auf das
Messprisma wird die Flüssigkeit aufgetragen.
Bestimmt wird bei der Refraktometrie der "Grenzwinkel der Totalreflektion" beispielsweise einer Flüssigkeit : Das im Refraktometer integrierte Messprisma hat eine bekannte Brechzahl. Das einfallende Licht (Lichtquelle üblicherweise im Refraktometer) breitet sich im "Medium" Messprisma mit anderer Geschwindigkeit aus als in der Messflüssigkeit. Über die daraus resultierende Lichtbrechung läßt sich die Brechzahl des unbekannten Mediums (der Messflüssigkeit) bestimmen.
Schematische Darstellung des Bildes beim
Ablesen in einem Abbe Refraktometer
Zum Ablesen des Messwertes dient eine Skala, die via Okular im Gerät abgelesen werden kann. Um genau den angesprochen Grenzwinkel zu detektieren, stellt man zunächst die Skala und die Anzeige scharf und justiert dann mittels Drehknöpfen die Hell-Dunkel-Trennlinie ("Halbschatten") in den Schnittpunkt des Fadenkreuzes der Anzeige. Diese halb helle und halb dunkle Anzeige läßt einen Rückschluss auf den Winkel zu, bei dem aus dem Prisma kommende Lichtstrahlen an der Grenzfläche zur Messflüssigkeit nicht mehr gebrochen, sondern "total" reflektiert werden. Da die Größe dieses Winkels sich von Substanz zu Substanz unterscheidet, erlangt der Brechnungsindex seine Spezifität.
E-Mail-Kontakt :
info@otzen.de
© 2009-2010 Dr. Thomas Otzen
© 2009-2010 Dr. Thomas Otzen