REFRACTOMETRÍA

IntroducciónUn refractómetro mide el grado al cual la luz es

desviada (es decir refractada) cuando se mueve desde el aire en una muestra y utilizada típicamente para determinar índice de refracción (índice de refracción n) de una muestra líquida.

El índice de refracción es un número , entre 1,3000 y 1,7000 para la mayoría de los compuestos, y se determina normalmente a la precisión de cinco dígitos. Puesto que índice de refracción depende de la temperatura de la muestra y de la longitud de onda de la luz utilizada,

ambos se indican después del símbolo "n" de índice de refracción:

La n puesta en letra itálica denota el índice de refracción, el exponente indica la temperatura los grados centígrados, y el subíndice denota la longitud de onda de la luz (en este caso la D indica la línea del D del sodio a 589 nm).

El índice de refracción se determina comúnmente como parte de la caracterización de muestras líquidas, algo similar a lo que ocurre con el punto de fusión de muestras sólidas. El índice de refracción también se utiliza comúnmente para:

Identificar o confirmar la identidad de una muestra comparando su índice de refracción con los valores conocidos.

Determinar la pureza de una muestra comparando su índice de refracción con valor para la sustancia pura.

Determinar la concentración de un soluto en una solución comparando el índice de refracción de la solución con una curva estándar (sal, azúcar, alcohol, etc.)

Antecedentes Históricos

1951 Septiembre Se construye y abre una nueva oficina en Yushima. 1953 Abril Se desarrolla el refractómetro de mano.

1956 Noviembre El nombre de la compañía se cambia por el de “ATAGO Optical Instrument Co., Ltd”. Se construye y se abre la fábrica de Yorii”.

1957 Abril Se fabrican los refractómetros ABBE base del futuro desarrollo de ATAGO.

• 1960 Febrero Se desarrollan “densitómetros” .

• 1960 Abril La sede se traslada a Yushima.

• 1967 Febrero Se alcanza el record de “un millón /hora” de operaciones de montaje sin ningún accidente.

• 1967 Agosto Se desarrollan los “Densitometros con tecnología IC (Circuito Integrado).”

• 1971 Mayo Se desarrollan los refractómetros en línea.

• 1974 Abril Se desarrolla el “refractómetro de mano N1” con alto contraste y más brillo.

• 1974 Septiembre Se alcanza el record de “dos millones/ hora” de operaciones de montaje sin ningún accidente.

1976 Agosto Se desarrolla el primer “refractómetro digital del mundo DBX-25”.

• 1979 Junio Se desarrolla el “refractómetro digital DBX-50” 1981 Junio Desarrollo de los “refractómetros digitales (series RX)”.

1983 Octubre Desarrollo de los “refractómetros en línea PRM-100”.

1986 Febrero Desarrollo del “refractómetro digital PR-1” que es el más pequeño del mundo.

1986   Se otorga el premio al Buen Diseño por el Nuevo “refractómetro digital PR-1”. 1990 Junio Se desarrolla el “refractómetro de mano P-1” resistente al agua.

Fundamento

Se denomina refractometría, al método de calcular el índice de refracción (una propiedad física fundamental de cualquier sustancia) de una muestra para, por ejemplo, conocer su composición o pureza. Los refractómetros son los instrumentos empleados para determinar este índice de refracción. A pesar de que los refractómetros son más eficaces para medir líquidos, también se emplean para medir sólidos y gases, como vidrios o gemas.

Partes internas y externas del equipo

PaRtEs pRiNciPaLes DeL rEfRaCtÓmEtRo 1. Ocular

2. Ensamble de iluminación de la muestra3. Perillas de abertura del prisma4. Prisma secundario5. Prisma principal6. Termistor 7. Ensamble de la iluminación de la escala8. Caja desecadora 9. Conexiones de entrada y salida de agua para el control de temperatural0. Tornillo de ajuste 11. Perilla de compensación de color 12. Perilla de medición 13. termómetro

cLaSiFiCaCiÓn

Existen tres tipos de refractómetros: el de ABBE, el de inmersión y el de Pulfrich:

REFRACTOMETRO DE ABBE El refractómetro, como pieza

fundamental, consta de un prisma recto de Flint. Este vidrio posee un elevado poder dispersivo, propiedad que mide la separación angular relativa producida en los colores extremos del espectro..

La sustancia líquida a ensayar se coloca en forma de gota sobre la cara pulimentada y libre del prisma; se aprisiona mediante otro prisma de igual forma, pero que posee esmerilada su cara externa. Ambos primas están unidos mediante una bisagra que permite el libre giro de uno de ellos.

REFRACTOMETRO DE INMERSION

Este tipo es el de manejo más simple, pero requiere 10-15 ml de muestra. Emplea luz blanca o artificial y contiene un compensador. El prisma simple está montado rígidamente en el telescopio conteniendo el compensador y el ocular.

La escala está montada abajo del ocular en el interior del tubo. La superficie inferior del prisma se sumerge en un pequeño vaso conteniendo la muestra en un espejo abajo, para reflejar la luz hacia arriba a través del líquido. También se muestra el instrumento completo incluyendo el baño de agua para mantener una temperatura constante.

Refractómetro de Pulfrich

El refractómetro de Pulfrich es útil para la medición del índice de refracción de muestras sólidas o líquidas. Con gran cuidado en el uso del instrumento y con los ajustes mejores posibles, se alcanza una precisión del orden de 1 x 10-4 en el índice de refracción. La diferencia del índice entre dos muestras cuyos índices difieren muy poco, se puede determinar con un error de ± 2 * 10-5. 1

OTROS REFRACTOMETROS DE USOS ESPECIFICOS.

Refractómetro gemológico "KRÜSS"

Refractómetro de

ángulo límite

REFRACTÓMETRO PARA ORINA Y PROTEINAS EN SUERO MODELO "T2" MARCA "ATAGO" (Japón) CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: Rango de escala en suero: 0-12/100 ml Gravedad específica de orina: 1.000 - 1.050 Escala de índice refractivo: 1.333 - 1.360 Exactitud de índice refractivo: +/- 0.0002 Tamaño: 150 x 100 x 210 mm Peso: 1.300 gr

MaNeJo DeL ReFrAcTóMeTrO

Ajuste de la escala

1. Colocar de 2 a 3 gotas de agua destilada en la superficie del prisma principal con una jeringa.

2. Cierre el prisma secundario y observa a través del ocular.

3. Ajusta la escala, a 1.333 ( Brix 0%).

Medición de el indice de refracción de las soluciones

1.- Abriendo el prisma secundario coloca de 2 a 3 gotas de solución en el centro de la superficie del prisma

2.- Cierra cuidadosamente el prisma secundario

3.- Observa por el ocular, gira la perilla de compensación de color hasta que aparezca una línea clara y definida en el campo de visión

4.- Gira la perilla de medición alineando la línea delimitadora con las líneas de intersección

5.- Leer en la escala superior el índice de refracción

CuiDaDoS deL eQuIpO

Mantener limpios la tapa y el prisma, ya que la suciedad puede afectar negativamente sobre la precisión del refractómetro.

Limpiar el instrumento solo con un paño húmedo y nunca bajo el chorro del agua, ya que esta podría entrar al equipo.

Evitar golpes y caídas que puedan dañar el sistema óptico.

Guardar el instrumento en un lugar seco.   

aPliCaCiOnEsIndustria química • Determinación del grado de concentración en la destilación o rectificación

• Determinación del grado de concentración en la destilación de etanol

• Medición de la concentración en lejías de sosa

• Control del grado de polimerización en la fabricación de resinas sintéticas

• Medición del grado de concentración de una mezcla de ácido silícico coloidal y agua

Industria alimentaria y de bebidas Medición continuada de la concentración de

azúcar para la regulación de la caldera de azúcar

Medición continuada de la concentración de azúcar en la mezcla de refrescos

Medición continuada del contenido de extracto original en el mosto frío en la fabricación de cerveza

Medición de mosto de vino (°Oechsle) Análisis de cerveza (alcohol, extracto y

extracto seco original) en combinación con medición de densidad

Medición de pastas y fluidos densos: azúcar líquido, melaza, miel, mosto de vino, etc.

Química de fibras Regulación de la concentración de

soluciones de hilatura (DMAC, DMF) Medición de la concentración de

soluciones de Caprolactam Gas Medición del grado de concentración

de una mezcla de monoetanolglicol y agua en el transporte de gas

Industria farmacéutica Control del grado de concentración de

ácido ascórbico y ácido cetogulónico en la síntesis de vitamina C

BIBLIOGRAFIAhttp://www.uned.es/094258/contenido/tecnicas/refractometria/refractogeneral.htmhttp://www.ugr.es/~museojtg/instrumento74/ficha_esquema.htmhttp://www.satia-jasco.com.ar/m6e.html