رفراکتومتر آزمایشگاهی از تجهیزات مورد نیاز در آزمایشگاه‌هاست که به آن شکست‌سنج نیز می‌گویند. این دستگاه درواقع برای اندازه‌گیری ضریب شکست موادی مانند گازها، مایعات و جامدات بکار می‌رود. رفراکتومتر آزمایشگاهی برای شناسایی و تشخیص درجه خلوص مواد آزمایشگاهی و اندازه گیری غلظت محلول نیز بکار می‌رود. امروزه کاربرد رفراکتومتر در صنایع غذایی، صنایع شیمایی، صنایع رنگ، داروسازی، مراکز پزشکی، فارماکولوژی و … می‌باشد. رفراکتومتر عسل، رفراکتومتر الکل، رفراکتومتر ادرار و … برای اندازه‌گیری غلظت این مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه این مطلب از وبسایت بایرمن به معرفی انواع رفراکتومتر ، کاربرد و نحوه کار، رفراکتومتر چشمی، قیمت رفراکتومتر و … خواهیم پرداخت.
دستگاه رفراکتومتر چیست؟
رفراکتومتر برای اولین بار در آخر دهه‌ی 1800 بوسیله ارنست آبه تولید و طراحی شد. اما درآن زمان این دستگاه تنها شامل حمام سیرکولاتورهای آب و ترمومترهای توکار بود اما بعدها به میکروسکوپ نیز مجهز گردید. کلمه رفراکتومتر refractometer از دو کلمه به Refract بامعنای شکستن و meter با معنای سنجش بوجود آمده است. از این لوازم آزمایشگاهی شکست سنج، برای تشخیص خلوص و شناسایی مواد در آزمایشگاه بکار می‌رود. رفراکتومتری به معنای ضریب شکست گازها، مایعات و جامدات می‌باشد. کاهش سرعت و تغییر جهت نور باعث ایجاد پدیده شکست نور می‌شود.
زمانیکه پرتو نور از محیطی به محیط دیگر که غلظت منتفاوتی دارد وارد می‌شود، تغییر سرعت نور سبب انحراف مسیر آن می‌شود که به این پدید شکست نور می‌گویند. اگر محیط دوم از اول چگالی بیشتری داشته باشد، نور به خط عمود نزدیکتر می‌گردد. اما اگر غلظت محیط دوم کمتر باشد، از خط عمود دور خواهد شد. برای مثال درصورتی که نور از جامدات معلق مانند قندها و یا نمک‌ها، عبور کند بیشتر شکسته خواهد شد. از این پدید برای اندازه‌گیری غلظت محلول مایع استفاده نمود.
رفراکتومتر چه کاربردی دارد؟
رفراکتومتر، پلاریمتر آزمایشگاه، کووت آزمایشگاهی، استریو میکروسکوپ و … از تجهیزات مهم آزمایشگاه هستند. در حال حاضر متخصصان از رفراکتومتر در مصارف گوناگونی مثل آزمایشگاه، صنایع غذایی، داروسازی، رنگ و در تاسیس آزمایشگاه پزشکی برای تشخیص و اندزه گیری چربی خوبی، قندخون، میزان غلظت مایعات، میزان اوره، پروتئین خون … بکار می‌رود. مهمترین کاربرد این دستگاه در پزشکی برای تعیین غلظت Urine است. علاوه بر کاربرد رفراکتومتر در صنایع غذایی و پزشکی، در موارد صنعتی نیز نظیر استفاده در حوضچه‌های آبزیان و تهیه نمک طعام نیز کاربرد دارد. در دامپزشکی نیز از آن برای اندازه گیری پروتئین پلاسما در نمونه ادرار و خون استفاده می‌گردد. در داروسازی و فارماکولوژی نیز از رفراکتومتر ادرار برای اندازه‌گیری چگالی ادرار استفاده می‌شود. از دیگر کاربرهای این تجهیزات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاربرد رفراکتومتر در صنایع غذایی برای کنترل کیفیت شیر و انواع نوشیدنی
- صنایع کشاورزی و شیمایی
- صنعت رنگ
- مراکز تحقیقاتی و پژوهشی
- رفراکتومتر عسل برای صنایع زنبورداری
- اندازه‌گیری میزان قند میوه‌ها و آبیموه‌ها
- آرمایشگاه سم شناسی
- صنایع خودروسازی برای سنجش میزان غلظت مواد خنک کننده
اجزای رفراکتومتر آزمایشگاهی
این دستگاه از دو قسمت نوری و خوانش تشکیل شده است. هر کدام از این بخش‌ها نیز از قسمتهای زیر بوجود آمده‌اند:
- منشورها(بازتاب دهنده و متقارن، چهارگوش)
- عدسی‌ها (شیئی؛ عدسی خوانش و چشمی)
- منشورهای طیف ساز یا انتشاردهنده
- آینده بازتاب نور
- کراتیکول
- کندانسور
- آینه نوسانی
- صفحه مدرج
لازم به ذکر است بخش خوانش جزو اجزای رفراکتومتر چشمی و دستی به شمار می‌رود و در رفراکتومترهای اتوماتیک این قسمت در صفحه دیجیتال قرار دارد.
آشنایی با دستگاه رفراکتومتر و آموزش کار با آن
عملکرد این دستگاه به صورتی است که با عبور نور از یک ماده مانند مایع، زاویه شکست نور را حساب نموده و پس از ارتباط آن با شاخص‌های انکساری (ND)، می‌توان ضریب شکست مواد و غلظت محلول را اندازه‌گیری نمود. برای استفاده از این دستگاه باید 1 الی 2 قطره ازمایعی که ماده حل شده در آن وجود دارد را روی صفحه شیشه‌ای دستگاه بریزید. پس از بستن درپوش، آن را جلوی نور بگیرید. سپس عدد رفراکتومتر را بخوانید. بدین منظور نیز باید پس از نمایش عدد روی دستگاه ، با کمک جدول بریکس یا حرارتی، عدد نمایش شده را تفسیر کنید.
انواع رفرکتومتر
امروزه این دستگاه در انواه مختلف و متنوعی به فروش می‌رسد که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- رفراکتومتر چشمی
- رومیزی
- دستی دیجیتال
- دستی آنالوگ
- آنلاین
- Abbe
- فرایندی
- اتوماتیک
رفراکتومتر دستی آنالوگ و دیجیتال
این نوع دستگاه که به آن‌ها همه کاره نیز می‌گویند را براساس وجود تعدادی مقیاس اندازه‌گیری می‌توان برای بسیاری از برنامه‌ها اجرا نمود. زنبورداران از این دستگاه برای اندازه‌گیری عسل استفاده می‌کنند. از طرفی از این دستگاه برای اندازه‌گیری قند و انگور در صنایع تولید شراب نیز استفاده می‌شود. تنها تفاوت این نوع با نوع دیجیتال در بازخوانی و تشخیص خودکار خط مرز نور و سایه توسط دیجیتال است. البته دقت این نوع از آنالوگ بیشتر است.
رفراکتومتر اتوماتیک
این دستگاه نسبت به سایر مدل‌ها، دقت بیشتری دارد و گزینه مناسبی برای آزمایش‌هاییست که نیاز به دقت بالاتری دارند. از این نوع برای کنترل کیفیت مواد غذایی، نوشیدنی‌ها و فرآورده‌های پتروشیمی همچنین تشخیض میزان قند استفاده می‌شود. این دستگاه از میزان ضریب شکست brix استفاده کرده و نمایش ضریب شکست در آن براساس میزان ماده خشک ساکارز محلول در آب خالص است.
رفراکتومتر رومیزی
این نوع حالت رومیزی دارد و توسط قطره‌چکان محلول را روی منشور می‌گذارند و پیچ قفل ان را سفت می‌کنند. در این نوع ضریب شکست مطیع دما است و باید در دمای ثابت قرار بگیرید. از این رو برای ساخت این نوع از محفظه‌های ورودی و خروجی محلول با دمای ثابت استفاده می‌شود. کاربرد این نوع در صنایع غذایی، صنایع رنگ، کارخانجات قند، صنایع پزشکی و .. است.
رفراکتومتر ABBE
این نوع برای اندازه گیری دقیق ضریب شکست مایعات بکار می‌رود. اندازه‌گیری بوسیله این نوع براساس بازتاب کل انجام می‌شود. برای انتخاب منشور، شاخص‌های ضریب بالا باید درنظر گرفته شود. به صورتی که نور بعد از انعکاس توسط آینه به منشور مضاعف برخورد کند. در این نوع، میکروسکوپ و آینه‌ی مناسب برای تعیین خط مرزی بکار می‌رود.
نحوه نگهداری دستگاه رفراکتومتر
- این ابزار باید در مکان‌های خشک و دارای تهویه مناسب نگهداری شوند. تا لنزهای آن کپک نزند و آسیب نبیند.
- درصورت اندازه‌گیری محلول‌های سایش، باید بلافاصله دستگاه تمیز گردد. زیرا باقی مانده این مواد در داخل دستگاه می‌تواند موجب آسیب به قسمتهای مکانیکی و نوری دستگاه شود.
- یکی از مهمترین قسمتهای این دستگاه، محل قرارگیری نمونه است. بلافاصله پس از اتمام آزمایش باید این محل تمیز شود. زیرا مواد باقی مانده در این محل باعث ایجاد خراش در سطح منشور خواهد شد.
- از تکان دادن با شدت این تجهیز خودداری کنیدو آن را از ارتفاع بلند پرتاب نکنید. هرگونه ضربه و شوک می‌تواند ترازبندی منشورها و لنزها را مختل کند.
- درصورتی که مواد خورنده و محلول‌ها به‌منظور جلوگیری از آسیب به قطعات نوری و مکانیکی بکار روند، سریعا باید این تجهیزات تمیز گردد.
خرید رفراکتومتر بر چه اساسی است؟
در صورتی که قصد خرید رفراکتومتر را دارید باید پارامترهای مختلفی را درنظر بگیرید. چراکه این تجهیزات آزمایشگاهی بسیار حساس محسوب می‌شوند. از این رو باید براساس نیاز کاربر و نمونه مورد آزمایش انتخاب شوند. از این رو مطالب بالا را بخوانید تا بتوانید بهترین رفراکتومتر را براساس کارایی لازم انتخاب کنید. شما می‌توانید از مراکز معتبر با اطلاع از قیمت رفراکتومتر بهترین کیفیت از این تجهیزات را در هنگام راه اندازی آزمایشگاه و … تهیه نمایید.
رفراکتومتر فرایندی چه کاربردهایی دارد؟
از این دستگاه در صنایع غذایی و صنایع تولیدکننده کاغذ، شکر، خمیر مواد شیمایی و دارویی و ..استفاده می‌شود.
