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                  折光儀的原理與用途

                  時間:2011-07-15 點擊次數:5822

                  折光儀(折射計)

                  一、定義

                  折光儀是一種利用折光的原理簡便快速測定溶液的折射率(nD)、糖度(Brix)及濃度的光學儀器。

                   

                   

                  折射率:又名相對折射率,是光從一種介質射入另一種介質發生折射時,入射角γ的正弦值與折射角β正弦值的比值,是一個物理常數。介質相對真空的折射率叫做折射率。

                   

                  二、折光儀的產品形態

                  刻度手持式折射儀:也稱糖鏡、手持式糖度計。小巧,便于攜帶,目視讀數。 

                   

                   

                   

                   手持數字式折射儀:小巧,便于攜帶,數顯讀數。


                   

                   阿貝折光儀精度高,操作簡便,測量快速,不消耗化學試劑,無化學污染


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                   臺式數顯折光儀精度高,操作簡便,測量快速


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                   在線折光儀:可進行生產線在線實時監測樣品折射率、Brix、各種自定義濃度、溫度,確保生產安全。


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                  三、折光儀的應用

                  1.      食品飲料行業:測量原料或半成品及成品的Brix或濃度或鹽度等,或生產過程中的濃度在線檢測。檢測樣品如可樂、果汁、茶飲料等各類含糖飲料 、果醬、蜂蜜、糖類、糖漿等各類含糖食品、調味品、調味醬或湯羹類 、豆奶,植物蛋白等 。也適用于蔬菜水果從種植至銷售的過程中,它可適用于測定準確的收采時期,作甜度分級分類,可應用于工業與農業生產、科研、政府檢驗、終端連鎖店、大型綜合超市、個人飲食健康管理等

                  2.      香精香料行業:測量折射率用于定性檢驗與判斷純度

                  3.      紡織印刷行業:淀粉測定、定形劑測定、有機溶劑濃度監測(DMF,DMSO等)、漿料的濃度測定

                  4.      化工行業:各類有機物及無機物濃度測定與監測、清洗液濃度

                  5.      汽車交通行業:電池液、冷凍液、融雪劑濃度測定,如汽車保養的冷凍液濃度與冷凍溫度測定

                  6.      金屬加工處理:清洗液濃度、切削油濃度,電子工業行業的清洗液濃度監測。

                  7.      醫療和臨床檢驗:醫藥原料折射率濃度測定、血紅蛋白折射儀,尿比重折射儀,尿糖度,清潔消毒劑雙氧水濃度測定。個人健康管理,如糖尿病人飲食糖度監測,日常生活鹽度監測,腎臟病人尿比重監測等。

                  四、折光儀的原理

                  生活現象舉例:

                   

                   當一根管子放入裝有水的玻璃杯中時,會看到管子發生彎曲。

                  如果將一根管子放入裝有糖水溶液的玻璃杯時,會發現這根管子

                  彎曲度更大(如圖所示)。這就是光的折射的原理。折光儀(折

                  射計)即是將光的折射原理應用于實際的一種光學測量儀器,即當某

                  種物質的密度(濃度)增加時(例如糖溶解于水中),其折射率的增大

                  (即管子的彎曲程度)與之成正比。

                   

                  折射率的測量通常采用兩類檢測系統:透射系統或反射系統。

                  刻度型手持式折射計和阿貝折光儀通常采用透射系統,數字式折射計則采用反射系統。

                   

                  透射系統

                  刻度型手持式折光儀的檢測系統(透射系統)概述如下:

                  1)棱鏡與樣品的分界面的折射現象如下圖所示,棱鏡的折射率遠大于樣品。

                  2)如果樣品很稀,棱鏡與樣品的折射相差很大因而折射角也大(見線a)。

                  3)如果樣品較稠,棱鏡與樣品的折射相差較小因而折射角也?。ㄒ娋€b)。

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                  反射系統

                  數字型折光儀的檢測系統(反射系統)如下所述:

                        如下圖所示,如果光線A由棱鏡的左下部小角度入射,將不會被分界面

                  反射,而會穿過樣品。光線B則會被分界面反射至右部,幾乎沿著棱鏡界面射出。光線C,則由于入射角太大而不能穿過樣品,被棱鏡*反射至右下部。

                  如上所述,圖中所示的虛線B即為明暗區域的分界線。由于分界線的反射角與反射率成正比,因此明暗區域分界線的位置即成為一個標度可轉換為折射率數據。

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                  三、折射率與Brix

                  折射計測量的是溶液的折射率。Brix標度實際上表示是蔗糖水溶液的濃度。

                  而在大多數溶液中除蔗糖外,可能還包括鹽、礦物質和蛋白質等,Brix值表示溶液中總的可溶性固形物的含量。對于特定的樣品,如切削油或其它工業產品,可通過建立Brix值與樣品實際濃度的轉換關系進行測量。

                   

                  Brix%)值與折射率(nD)換算表

                   

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                  上表所用Brix0-85%與折射率之間的換算值系采用ICUMSA(糖分析

                  方法協會,1974年成立數據 。

                   

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