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La Refractometría – El método de medición y propagación de la luz en diferentes materiales

La denominación de refractometría se da al proceso óptico que determina la medición de la velocidad y propagación de la luz en un espacio ante la velocidad de la luz en el vacío. Esto se da usando la unidad de refracción, relacionada con la densidad del espacio donde se propaga la luz.

La refracción de la luz es una propiedad fundamental de cualquier materia o sustancia. La escala de evaluación de este principio es nombrado como Indice de Refracción.

El índice de refracción es dependiente de la temperatura y es característico de cada elemento en especial. En los cálculos y mediciones se debe tener cuidado de compensar las desigualdad de temperaturas de la muestra. El índice de refracción es usualmente reportado a una temperatura de 20 grados Celsius, lo cual es igual a 68 grados Fahrenheit.

Índice de refracción

Las determinaciones son ejecutadas por mediciones del índice de refracción de una solución. El índice de refracción es una característica óptica de una sustancia y el número de partículas disueltas en esta.

El índice de refracción se define como la relación de la velocidad de la luz en un espacio vacío en correspondencia a la velocidad de la luz a través de una sustancia.

Un resultado de esta propiedad es que la luz se “desviará”, o cambiará de dirección, cuando se desplaza a través de una sustancia de diferente índice de refracción. Esto es llamado” REFRACCIÓN”.

Cuando pasa por un material de un alto a bajo índice de refracción, hay un ángulo crítico en el que un haz de luz incidente ya no puede refractar, sino que se reflejará en la interfaz.

El ángulo crítico puede ser usado para calcular fácilmente el índice de refracción con la sig. ecuación:

sen (q)=n2/n1

Donde n2 es el índice refractivo del medio de densidad más bajo; n1 es el índice de refracción del medio de densidad más alto.

La luz de un led pasa a través de un prisma en contacto con la muestra.

Un sensor de imagen acuerda el ángulo crítico al cual la luz no se refracta en la muestra. Algoritmos especializados entonces aplican la compensación de temperatura a la medición y cambian el Índice de refracción al parámetro específico.

Refractometría es el método para concretar el índice de refracción de una sustancia  con el fin de evaluar su composición.

Los refractómetros son los instrumentos que emplean y ejecutan este principio de refracción ya sea el de refracción, (usando varios prismas), o el de ángulo crítico, (usando solo un prisma), y su escala primaria de medición es el índice de refracción, a partir de la cual se construyen las distintas escalas específicas, Brix (azúcar), Densidad Específica, % sal, entre otros. Los refractómetros se utilizan para medir en gases, sólidos y líquidos, como gemas o materiales de vidrio.

Tipos de Refractometros

Existen dos tipos de refractómetros en función de la detección del índice de refracción; sistemas transparentes y sistemas de reflexión. Los refractometros portátiles y los refractómetro Abbe usan los sistemas transparentes, mientras que los refractómetros digitales usan los sistemas de reflexión.

Los refractometros pueden emplearse para realizar la medición en diferentes  campos del trabajo.

Refractómetro de ángulo variable

Estre tipo de refractometro posee un liquido en una especie de cubo. La hoja es iluminada, en apariencia también el liquido en incidencia rasante desde el aire. El visor es el que recupera el rayo y determina su angulo.

 

Refractómetro de inmersión

El refractometro de inmersión como su nombre lo indica, se sumerge en el liquido disponible para analizar. Este posee solo un unico prisma o cristal.

Este tipo de refractometro permite distribuir los elementos solubles disueltos en el agua.

Refractómetro portátil

Este refractometro es usado generalmente para medir los indices de refracción de los jugos de frutas. Es un ejemplo de uso para un equipo portátil fácil de movilizar. Este equipo no necesita alimentación alguna, funciona con paneles solares incrustados o luz natural. Su calibración es tal que, pueden indicar el frado de azúcar en los jugos de las frutas analizadas. Para ser mas precisos, se dispone el jugo sobre el prisma, se procede a cerrar la tapa y el refractometro se dirige hacia la iluminación.

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Refractómetros automáticos

Los refractores automáticos miden el indice de refracción de las muestras basadas en un determinado angulo critico de la reflexión.

Los refractómetros automáticos son dispositivos electrónicos guiados por medio de microprocesadores. Esto significa que pueden contar con un mayor grado de automatización y que pueden mezclarse con otros dispositivos de medición.

Existen otros refractómetros digitales modernos que actúan de forma automática y muestran el resultado por medio de una pantalla. Este es más exacto y menos propenso a fallos humanos que una medición manual. Los resultados pueden ser transferidos directamente para la elaboración automática a una computadora a través de una interfaz estándar.

¿Como funciona un refractometro?

Cuando la luz viaja a través de un líquido en forma de ángulo, se desvía, o se refracta, reduciendo la velocidad y cambiando de dirección a medida que viaja a través de un nuevo medio. Esta acción puede usarse para medir la concentración de una solución líquida, ya que la luz se refracta más cuando viaja a través de sólidos en suspensión, como azucares o sales. Usando una herramienta llamada refractómetro, se puede medir un índice de refracción para un líquido y asignarle un valor en la escala Brix.

 

Cómo calibrar un refractómetro

Un refractómetro mide la «flexión» o desvió de la luz a medida que pasa a través de algún material. Este fenómeno singular se conoce como refracción, y su medición se denomina índice de refracción. El índice de refracción para una solución de una sustancia conocida se puede aplicar para calcular la concentración de esa solución. Por ejemplo, los enólogos usan un tipo determinado de refractómetro para medir la cantidad de azúcar en el jugo de agraz o uva. La lectura de un refractómetro puede verse afectada por una variedad de factores y, por lo tanto, debe calibrarse con asiduidad.

Determine el líquido de calibración. Algunos refractometros usan un líquido de calibración particular, mientras que otros usan agua destilada. Levante la placa de luz natural y coloque de 3 a 4 gotas del líquido de calibración en el conjunto del prisma.

Cierre la placa de luz natural y deje que el líquido de calibración se extienda por el prisma sin puntos secos. Espere 35 segundos para que la muestra pueda alcanzar la temperatura del refractómetro.

Apunte el refractómetro hacia una fuente de luz natural ya que la iluminación artificial puede hacer que la lectura sea algo inexacta. Mire dentro del ocular y ajústelo para que la escala esté dirigida. Ajuste el tornillo de calibración para que el refractómetro lea exactamente cero.

Limpie la placa de luz natural y el conjunto del prisma principal con un paño suave y húmedo. Coloque 2 a 3 gotas de la solución de prueba y tome una lectura como antes.

Interpreta la lectura del refractómetro. Este tipo de refractómetro generalmente mide la concentración de azúcar en el jugo de uva en la escala Brix, que esencialmente mide la concentración de azúcar como un porcentaje. Por lo tanto, una lectura de 26 indica una solución del 26 por ciento, o 26 gramos de azúcar disueltos en 100 ml de agua.

Información:

https://sciencing.com/refractometer-work-5314561.html