REFRACTÓMETROS

Diana Moroni GonzálezLaura Osorio HernándezMa. Guadalupe Pulido

Fernández

REFRACCIÓN DE LA LUZCuando la luz pasa de un medio transparente a otro se produce un cambio en su dirección debido a la distinta velocidad de propagación que tiene la luz en los diferentes medios materiales.

Si dividimos la velocidad de la luz en el vacío entre la que tiene en un medio transparente obtenemos un valor que llamamos índice de refracción de ese medio.

REFRACTÓMETROS • Ellos se basan en el principio por el

cual, cuando aumenta la densidad de una sustancia, el índice de refracción aumenta proporcionalmente. 

• Determinan el índice de refracción por medio de la posición del rayo critico.

Sólo parte de la luz incidente en el prisma de medición es transmitida. Se produce una división neta del campo en dos zonas, una clara y una oscura. Rotando el sistema de prismas se logra visualizar la línea divisoria formada que se traduce en una medida graduada que nos da, el valor del índice de refracción.

TIPOS DE REFRACTÓMETROS

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

SISTEMA TRANSPARENTE

• Si la muestra es de baja concentración, el ángulo de refracción es grande (vea "A") debido a la gran diferencia en el índice de refracción entre el prisma y la muestra

• Si la muestra es concentrada, el ángulo de refracción es pequeño (vea "B") debido a la pequeña diferencia en el índice de refracción entre el prisma y la muestra.

También, es posible catalogarlos en tres grupos de acuerdo a su fundamento físico:• Aparatos que miden el ángulo

crítico (Pulfrich, Abbe)• Aparatos que miden directamente

la desviación de los rayos al pasar a través dela sustancia, sea tallada en forma de prisma o colocada en un recipiente prismático (Goniómetro)

• Aparatos basados en la interferencia de la luz (interferómetro de Raileigh)

INDICE DE REFRACCION

• Cuando la luz atraviesa de un medio a otro, la velocidad a la cual viaja cambia en relación con la diferencia de la densidad entre los dos materiales

• n = c / vdonde c: velocidad de la luz en el vacío (3x108 m/s) v: velocidad de la luz en el medio

FACTORES QUE AFECTAN EL INDICE DE REFRACCION

•Temperatura •Presión•Longitud de onda: IR disminuye al aumentar

• La medida del índice de refracción permite determinar la concentración de disoluciones acuosas.

• El refractómetro es el aparato que se utiliza para determinar índices de refracción

• El Índice de refracción de un liquido es relativo a su concentración (ºBrix o porcentaje de azúcar)

TIPOS DE REFRACTOMETROS

Existe una amplia gama de refractómetros. Se pueden clasificar de acuerdo a su diseño óptico y aplicación en:

• Refractómetros Tipo ABBE• Refractómetros por inmersión• Refractómetros de

desplazamiento de imagen

PARTES DEL REFRACTOMET

RO

LA EXACTITUD ES DE ± 0.0001.

REFRACTOMETRO ABBE

CUIDADOS DURANTE EL

MANEJO

• No rayar alguno de los prismas (Utilizar pipeta de plástico)

• Evitar el contacto con el prisma(pipeta de vidrio)

• Limpiarlo y calibrarlo• Formar una fina capa• Evitar dejar burbujas• Asegurar la perilla al cerrar los

prismas• Con el mando de ajuste de la

dispersión, hay que conseguir que se vea una línea de horizonte completamente nítida.

• Con el mando de enfoque, situar la línea horizonte en el centro de la cruz de ajuste. En ese momento, se efectúa la lectura.

• Limpiarlo entre lectura y lectura (agua y alcohol; No aplicar directamente )

• La lente de la pieza ocular deberá ser limpiada con un trapo seco (nunca agua)

• Controlar la temperatura a 20°C• No moverlo después de haber

sido calibrado

REFRACTOMETRO ABBE

MANEJO DEL REFRACTOMETRO

REFRACTOMETRO ABBE

CALIBRADO DEL REFRACTÓMETRO

• Se realiza con agua destilada (1.333 o Brix 0%)

• Asegúrese que la frontera esté adecuadamente alineada con el centro de la equis.

PARA AJUSTAR LA CALIBRACION.

• Ajuste cuidadosamente el tornillo de calibración usando un destornillador hasta que la lectura correcta se muestre en la escala.

TECNICAS DE MEDICION• Muestras liquidas(realizarlo con

pipeta de plástico; cerrar la caja )• Muestras solidas: pulir la superficie y

agregarle liquido de contacto(n=1.65>yoduro de metileno; n=1.65<monobromonaftalina)

• Aplicación directa(modo de reflexión): plásticos suaves y materiales tipo hule(grosor aprox. 0.25mm)

• Aplicación indirecta(modo de reflexión):resinas y sólidos de bajo punto de ebullición (derretirlos sobre sustrato de vidrio);utilizar liquido de contacto• Muestras oscuras(modo de reflexión): absorben o dispersan mucha luz

OTROS REFRACTOMETROS

• El refractómetro de inmersión da una precisión mayor en su lectura que cualquier otro tipo, excepto el refractómetro de interferencia.

• Refractómetro Gemológico "KRÜSS"SE OBSERVAN GEMAS

• REFRACTÓMETRO PARA ORINA Y PROTEINAS EN SUERO

• El Refractómetro Digital: es un instrumento óptico que emplea las mediciones del índice de refracción para desplegar el contenido de azúcar en muestras de frutas

• Refractómetros digitales de mano

Los refractómetros digitales ofrecen varias ventajas: funcionan de una manera más rápida, precisa y exacta que los instrumentos manuales habituales. no resulta necesario efectuar largos y costosos procesos de preparación de muestras ni de limpieza propios de los refractómetros Abbe, ya que basta con colocar la muestra líquida en el cuerpo de medición para iniciar el análisis.

Aplicaciones del

Refractómetro

La aplicación más común de los refractómetros es la de determinar la concentración de los sólidos disueltos en una solución. En una solución que contiene un solo sólido disuelto o en la cual solamente un sólido cambia de concentración, el índice de refracción cambiará junto con la concentración de dicho sólido disuelto. Por lo tanto, todos los aumentos en concentración harán que el índice de refracción se incremente. Una vez que se conozca la composición química de la solución, se puede derivar una escala que convertirá el índice de refracción en la concentración de la solución. 

FRUTAS• Se Puede determinar el tiempo

correcto de cosecha (siega).• A través del control de

clasificación y calidad, la fruta Puede ser uniformada y exportada (o transportada)

• Para la mejora de la calidad del producto y las condiciones de cultivo la concentración del azúcar (brix) es un indicador importante.

INDUSTRIA ALIMENTICIA

• Se Pueden estandarizar los productos• Es posible efectuar proporciones de mezcla

exactas sobre las soluciones de productos alimenticios enlatados (condimento de conservas)

• Ideal para mantener las normas internacionales para exportar

• Las comparaciones con mercaderías estándar, o de otras empresas, se Pueden hacer fácilmente

• Se proporcionan importantes datos para la confección de la calidad y el desarrollo (o exportación) del producto.

INDUSTRIA E INVESTIGACIÓN

• Controlando la apropiada concentración del aceite industrial, se Puede prevenir la corrosión y aumentar la eficiencia.

• Mediciones en las secreciones de plantas y animales, Pueden usarse tanto para evaluar la salud de animales y plantas como para perfeccionar las razas y para investigar las condiciones del crecimiento y cultivo.

OTRAS APLICACIONES

BomberosLa espuma debe ser diluida correctamente para asegurar la efectividad de la misma. Se emplean refractómetros para el proceso de dilución y para verificar la calidad y los lotes premezclados. 

AgriculturaCiertos aditivos orgánicos elevan la lectura de Brix del jugo de las cosechas como el maíz. Al mantener estas lecturas de Brix arriba de cierto nivel, los jugos de las plantas funcionan como pesticida natural. 

Productores y Embotelladores de BebidasDesde refrescos hasta vinos de mesa, se emplean los refractómetros para monitorear el nivel de sólidos disueltos en la solución. 

PisciculturaSe utilizan para hacer una verificación rápida de la salinidad de los tanques, los estanques y las instalaciones de almacenaje. Eliminan la necesidad de los hidrómetros complicados y frágiles. Como toda la cosecha está sujeta al mismo ambiente acuático, los piscicultores no pueden tomar riesgos con los niveles de salinidad tan críticos.