Refractómetro, Tipos de refractómetros, Refractómetros automáticos, Escalas utilizadas normalmente

 Un refractómetro es un dispositivo de laboratorio o de campo para la medición de un índice de refracción. El índice de refracción se calculó a partir de la ley de Snell y puede calcularse a partir de la composición del material utilizando la relación Gladstone-Dale.

Tipos de refractómetros

Hay cuatro tipos principales de refractómetros: refractómetros portátiles tradicionales, refractómetros portátiles digitales, laboratorio o Abbe Refractómetros y refractómetros de procesos en línea. También existe el refractómetro de Rayleigh utilizado para la medición de los índices de refracción de los gases.

En la medicina veterinaria, un refractómetro se utiliza para medir la proteína total en plasma en una muestra de sangre y la gravedad específica de la orina.

En el diagnóstico de drogas, un refractómetro se utiliza para medir la gravedad específica en la orina humana.

En gemología, un refractómetro se utiliza para ayudar a identificar los materiales gema midiendo su index.Gemstones refracción transparentes son los minerales y por lo tanto pueden ser examinados mediante métodos ópticos. Como el índice de refracción es una constante del material depende de la composición química de una sustancia, que proporciona información sobre el tipo y la calidad de una piedra preciosa. Clasificación con un refractómetro especial piedra preciosa es un método fácil de usar con el que se puede evaluar la autenticidad y calidad de la piedra. Por consiguiente, el refractómetro piedra preciosa es una pieza de equipo básico en un laboratorio gemológicos. Debido a la dependencia del índice de refracción en la longitud de onda de la luz utilizada, la medición se toma normalmente en la longitud de onda de la sodio-D-línea de 589 nm. Esto es ya sea por filtración de la luz del día o se genera con un diodo emisor de luz monocromática. Ciertas piedras como rubíes, zafiros y topacios, turmalinas son ópticamente anisotrópica. Demuestran birrefringencia basado en el plano de polarización de la luz. Los dos índices de refracción diferentes se clasifican utilizando un filtro de polarización. Refractómetros para piedras preciosas están disponibles como instrumentos ópticos clásicos y como dispositivos de medición electrónicos con una pantalla digital.

En el mantenimiento de acuarios marinos, un refractómetro se utiliza para medir la salinidad y la densidad del agua.

En el homebrewing, un refractómetro se utiliza para medir la gravedad específica antes de la fermentación para determinar la cantidad de azúcares fermentables que potencialmente pueden convertir en el alcohol.

  • Gemología refractómetro ER604 se utiliza para probar la luz de flexión en las piedras preciosas; cortesía de A.KRSS Optronic GmbH

  • un viticultor con refractómetro

  • evaluación de la densidad de líquido en el abdomen de un gato con FIP por el refractómetro.

  • Modern Refractómetro automático | Refractómetro automático de sobremesa

Refractómetros automáticos

Refractómetros automáticos miden automáticamente el índice de refracción de una muestra. La medición automática del índice de refracción de la muestra se basa en la determinación del ángulo crítico de la reflexión total. Una fuente de luz, por lo general un LED de larga vida, se enfoca sobre una superficie del prisma a través de un sistema de lentes. Un filtro de interferencia garantiza la longitud de onda especificada. Debido a enfocar la luz en un punto en la superficie del prisma, una amplia gama de diferentes ángulos están cubiertos. Como se muestra en la figura "configuración esquemática de un refractómetro automático" la muestra de medida se encuentra en contacto directo con el prisma de medición. En función de su índice de refracción, la luz que entra por debajo del ángulo límite de reflexión total se debe en parte transmitida a la muestra, mientras que para los mayores ángulos de incidencia de la luz se refleja totalmente. Esta dependencia de la intensidad de la luz reflejada desde el ángulo de incidencia se mide con un conjunto de sensores de alta resolución. A partir de la señal de vídeo tomada con el sensor CCD el índice de refracción de la muestra se puede calcular. Este método de detectar el ángulo de reflexión total es independiente de las propiedades de la muestra. Incluso es posible medir el índice de refracción de las casas de ópticas que absorben fuertemente muestras o muestras que contienen burbujas de aire o partículas sólidas. Por otra parte, sólo se requieren unos pocos microlitros y la muestra se pueden recuperar. Esta determinación del ángulo de refracción es independiente de las vibraciones y otras perturbaciones ambientales.

Influencia de la longitud de onda

El índice de refracción de una muestra de cierto varía para casi todos los materiales para diferentes longitudes de onda. Esta relación de dispersión es característico para cada material. En el rango de longitud de onda visible es observable una disminución del índice de refracción y casi ninguna absorción. En la gama de longitud de onda infrarroja aparecen varios máximos de absorción y las fluctuaciones en el índice de refracción. Para garantizar una medición de alta calidad con una precisión de hasta 0,00002 en el índice de refracción de la longitud de onda tiene que ser determinado correctamente. Por lo tanto, en refractómetros modernos la longitud de onda se sintoniza en un ancho de banda de 0,2 nm para asegurar resultados correctos para las muestras con diferentes dispersiones.

Influencia de la temperatura

La temperatura tiene una influencia muy importante en la medición del índice de refracción. Por lo tanto, la temperatura del prisma y la temperatura de la muestra tienen que ser controladas con alta precisión. Hay varios diseños sutilmente diferentes para el control de la temperatura, pero hay algunos factores claves comunes a todos, tales como sensores de temperatura de alta precisión y dispositivos Peltier para controlar la temperatura de la muestra y el prisma. La precisión de control de la temperatura de estos dispositivos debe estar diseñado de manera que la variación en la temperatura de la muestra es lo suficientemente pequeño que no causará un cambio de índice de refracción detectable.

Baños de agua externos fueron utilizados en el pasado, pero ya no son necesarios.

Posibilidades extendidas de refractómetros automáticos

Refractómetros automáticos son dispositivos electrónicos controlados por microprocesador. Esto significa que pueden tener un alto grado de automatización y también pueden combinarse con otros dispositivos de medición

 Células de flujo

Hay diferentes tipos de células de muestra disponibles, que van desde una celda de flujo para unos pocos microlitros de muestra a las células con un embudo de llenado para el intercambio rápido de la muestra sin limpiar el prisma de medición en el medio. Las células de la muestra también se pueden utilizar para la medición de muestras venenosas y tóxicas con una exposición mínima a la muestra. Micro células requieren sólo un volumen pocos microlitros, asegurar una buena recuperación de muestras caras y evitar la evaporación de las muestras volátiles o disolventes. También se pueden usar en sistemas automatizados para el llenado automático de la muestra en el prisma del refractómetro. Para un llenado conveniente de la muestra a través de un embudo, celdas de flujo con un embudo de llenado están disponibles. Estos se utilizan para el intercambio rápido de muestras en aplicaciones de control de calidad.

 Alimentación automática de muestras

Una vez que un refractómetro automático está equipado con una celda de flujo, la muestra o bien se puede llenar por medio de una jeringa o mediante el uso de una bomba peristáltica. Refractómetros modernos tienen la opción de una función de bomba peristáltica. Esto se controla a través del menú del software instrumentos. Una bomba peristáltica abre el camino para vigilar los procesos por lotes en el laboratorio o realizar múltiples mediciones en una muestra sin ninguna interacción del usuario. Esto elimina el error humano y asegura un alto rendimiento de la muestra.

Si se requiere una medición automatizada de un gran número de muestras, refractómetros automáticos modernos se pueden combinar con un cambiador de muestras automático. El cambiador de muestras está controlado por el refractómetro y asegura mediciones totalmente automatizadas de las muestras colocadas en los viales del cambiador de muestras para las mediciones.

 Medidas multiparámetro

Laboratorios Todays no sólo quieren medir el índice de refracción de muestras, pero varios otros parámetros como la densidad o viscosidad para realizar el control de calidad eficiente. Debido al control por microprocesador y un número de interfaces, refractómetros automáticos son capaces de comunicarse con los ordenadores u otros dispositivos de medición, por ejemplo, densímetros, medidores de pH o medidores de viscosidad, para almacenar los datos de índice de refracción y la densidad de datos en una sola base de datos.

Características del software

Refractómetros automáticos no sólo miden el índice de refracción, pero ofrecen una gran cantidad de funciones de software adicionales, como

  • Ajustes y la configuración a través del menú del software del instrumento
  • Grabación automática de datos en una base de datos
  • Salida de datos configurable por el usuario
  • Exportación de los datos de medición en las hojas de datos de MS Excel
  • Funciones estadísticas
  • Los métodos predefinidos para diferentes tipos de aplicaciones
  • Comprobaciones y ajustes automáticos
  • Compruebe si la suficiente cantidad de muestra es en el prisma
  • El registro de datos sólo si los resultados son plausibles

Pharma Documentación y validación

Los refractómetros se utilizan a menudo en aplicaciones farmacéuticas para el control de calidad de los productos intermedios y finales primas. Los fabricantes de productos farmacéuticos tienen que seguir varias normas internacionales como la FDA 21 CFR Part 11, GMP, Gamp 5, USP, que requiere mucho trabajo de documentación. Los fabricantes de refractómetros automáticos apoyan estos usuarios proporcionan software del instrumento cumple los requisitos de 21 CFR Parte 11, con niveles de usuario, firma electrónica y la pista de auditoría. Además, Pharma Validación y Paquetes de calificación están disponibles que contienen

  • Plan de Capacitación
  • Calificación de Diseño
  • Análisis de Riesgos
  • Cualificación de la instalación
  • Calificación Operacional
  • Check List 21 CFR Part 11/SOP
  • Clasificación Rendimiento

Escalas utilizadas normalmente