Измерение концентрации с помощью показателя преломления

Концентрация — это величина, характеризующая количественный состав раствора. Она определяет отношение количества компонента к общему объему вещества. Рефрактометрия зачастую применяется для того, чтобы узнать концентрацию того или иного образца. Однако не стоит забывать, что рефрактометры не смогут «разделить» вещество на компоненты и показать его состав. Рефрактометр покажет общую концентрацию измеряемого образца. В большинстве случаев при её определении опираются на две величины измерения: шкала Брикса (Brix, %), и шкала коэффициента преломления (nD). Возникает вопрос, как же можно узнать непосредственно саму концентрацию вещества, не в стандартных эквивалентах Brix или nD, а именно процентное составляющее. Как правило, зависимость преломления света от концентрации для разных веществ различается, поэтому необходимо вводить некоторые поправочные коэффициенты.

Функция офсета позволяет пользователю вводить эти коэффициенты и тем самым получать собственную шкалу измерений. Данная функция уже давно используется в рефрактометрах серии Palette, цифровых рефрактометрах RX, а в последнее время начала появляться и в отдельных рефрактометрах серии PAL. Часто таким образом измеряют концентрации эмульсий, СОЖ, ПАВ, различных масел и много другого.

Давайте рассмотрим, чем может быть полезна функция офсета и как ей пользоваться. Допустим, у нас имеется 100% концентрат некоторого вещества. Добавим 95 мл воды к 5 мл концентрата, чтобы получить 5% раствор. Далее мы измеряем полученный раствор на рефрактометре и получаем, предположим, значение в 4% Brix. В нашем случае это означает, что для получения истинной концентрации необходимо вводить поправочный коэффициент к шкале Brix. Рассчитывается он следующим образом: истинная концентрация / измеренное значение. В нашем случае поправочный коэффициент: 5%/4%=1.25.

Линейная формула для истинной концентрации выглядит следующим образом:

y=ax+b,

где a – поправочный коэффициент (в диапазоне от 0.01 до 10.00), x – показания рефрактометра по шкале Brix, b – дополнительное поправочное значение, позволяющее прибавлять или вычитать фиксированное число (вводится в диапазоне от -10.00 до +10.00).

Функция офсета позволяет ввести полученный коэффициент в память прибора, чтобы каждый раз не заниматься переводами. Например, в рефрактометрах серии Palette под пользовательскую шкалу выносится отдельная кнопка, что ещё больше сокращает время измерений!

При расчётах коэффициента настоятельно рекомендуется проводить серию измерений и соблюдать температурный режим. А при измерениях следует также учитывать, что температурная компенсация по шкале Brix настроена на сахарозу – для других образцов зависимость коэффициента преломления от температуры зачастую отличается.