光学折射计的应用浓度控制

手持式折射仪适用于现代商店中发现的许多不同类型的液体,并且在溶液保持清洁时可用于控制浓度。

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O.PTAcce折射计,模拟和数字,广泛用于工业实践,以测量冷却剂,聚合物猝灭剂和耐火液压流体的浓度,也用于测量葡萄酒和啤酒制作期间的糖含量。易用性和在解决方案中获得百分比的速度是其普及的原因。可以容易地获得并测试样品,并且溶液的浓度非常快速地确定。折射仪是一个很好的工具,但必须理解该装置的局限性。

理论

折射计测量材料的折射率。与参考相比,折射率是通过物质的光速的相对测量。参考可以是水,空气或玻璃。随着光学密度降低,光速增加,并且折射率降低。

材料的折射率取决于光的温度和波长。对于大多数应用,标准温度为20°C,波长为589nm(或5890埃)或大致蒸汽灯的波长。颜色是黄色的。

折射仪的操作基于Snell的定律(图1)。本法是在984年的Bagdad中的IBN SAHL首次描述的。这是他的1637个论文的遗传学中的笛卡尔衍生的。Snell律法的一般关系是:

在哪里θ. 一世是发病率;θ. X是折射的角度;NI是事件或参考介质的折射率;并且NX是折射介质或样品的折射率(图1)。

图1:Snell定律和折射发生率的插图。

传统的手持式模拟或数字折射计(图2)以°BRIX缩放,这是水中蔗糖的量度。在20℃下100克溶液中100克蔗糖是1克蔗糖。使用中的其他刻度可以是盐度百分比(用于包装泡菜),或者特定的重力(用于检查汽车电池)。

图2:使用典型的手持折射计。

折射仪基于溶液的折射率,大多数手持设备使用蒸馏水为零。对折射仪的每种类型或模型不同。最常见的尺度为0到10,0至30,0到50. 0到10级规模会提供更准确的读数,但经验表明,随着流体被污染,读取的能力refractometer’s line on the scale becomes more difficult with this expanded scale. There are also two types of temperature compensation — one that has automatic temperature compensation in the 60 to 100°F (15.6 to 37.8°C) range, and those that have a correction thermometer on the side of the unit.

当使用折射计控制含水淬火剂时,必须使用乘数或因子。对于每种产品,该因子是不同的,直到猝灭剂被污染的材料被污染,这将增加被测溶液的折射率。

流体(例如聚合物淬火剂)的因子是直的,并且由淬火供应商确定。产生一系列已知浓度。测定运动粘度,并且粘度与浓度(通常是重量)产生的图。该主曲线以几种不同浓度测量多种生产批次的粘度。

运动粘度用作折射仪的检查或参考。它更加免受污染的影响。采取未知浓度的样品。确定样品运动粘度,并从粘度与浓度浴中确定的浓度。使用手持式折射仪,测量Brix读数。因子f由以下确定:

非常干净的系统看到他们的因素的几乎没有变化,而具有高水平污染的系统会看到这个因素的重大变化。因其他溶解的固体而言,该因素通常会增加读数。一些污染物具有最小的效果,例如碳含量和大多数其他固体,不可溶性材料。其他材料,例如无机盐,溶于水溶液,油和可溶解固体的液体对繁殖系数具有重要作用。

程序

用折射仪获得给定产品的浓度的方法非常简单。被测试的一滴解决方案被置于折射仪的棱镜上。如果该单元具有可移动盖子,则关闭该操作,并且折射仪朝向光源指向。透过目镜,观察打火机和较暗区域之间的线,并在刻度上读取数值。然后将该数字乘以解决方案的当前因子以获得电流浓度。如前所述,对每个产品的因子不同,并且在使用期间趋于改变。

建议仅使用°Brix读数折射计用于测量聚合物猝灭剂的浓度。使用其他尺度可以引入浓度误差,因为这些因素会不同。

已经发现,当测量清洁和受污染的样品时,数字折射计提供更高的再现性和准确性。这部分是由于在测量时使用单个波长的光,以及增加的灵敏度。

结论

在这简短的文章中,已经描述了手持式折射计的理论和应用。手持式折射仪适用于现代商店中发现的许多不同类型的液体,并且对于控制浓度有用,如果小心用于保持溶液清洁。

如果您对新列有任何建议,请联系编辑器或我自己是否有任何问题。