Hadi Refraktometrinin Derinliklerine İnelim

Hadi Refraktometrinin Derinliklerine İnelim

Refraktometri, ışığın bir ortamdan diğer ortama geçerken kırılmasını ölçen bir yöntemdir. Işığın kırılmasına en güzel örnek, gökkuşağıdır. Işığın havadaki su damlacıklarına çarparak kırılması ile, doğanın en renkli meteorolojik olaylarından biri olan gökkuşağı ortaya çıkar.

Kırılma İndisi Ölçümü veya Refraktometri, ışığın bir ortamdan diğer ortama geçerken ki kırılma miktarını ölçen bir tekniktir. Maddelerin kırılma indisini ölçerek; o maddenin bileşimlerini veya ne kadar saf olduklarını değerlendirme yöntemidir. 

Kırılma Yasası olarak da bilinen Snell Yasası, kırılma indisi ölçümünün arkasındaki formülü açıklar:

On dokuzuncu yüzyılın sonlarından bu yana refraktometri, kimyasal analizde kullanılan ana tekniklerden biridir. Çözelti konsantrasyonlarını belirlemek ve bilinmeyen maddelerin tanımlanmasına yardımcı olan pratik bir yöntemdir.

Kırılma indisi, standart sıcaklık ve basınç koşulları altında saf bir madde için sabit olan bir değerdir. Aşağıda birkaç örnek görebilirsiniz;

Refraktometre; Kırılma indisini (RI) ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Bir refraktometre, ışığın havadan bir numuneye geçerken ki, kırılma derecesini ölçer.

Refraktometre Türleri

Geleneksel dürbün tipi refraktometreler, dijital refraktometreler ve proses refraktometreleri olmak üzere türleri vardır. Adını; mucidi Ernst Abbé'den alan, Abbe refraktometresi 1869'da tasarlandı. Bu, ticari olarak sunulan ilk refraktometredir.

Genel ölçüm prensibi günümüzde hala aynı olmakla birlikte, ölçümlerin hassasiyeti artmıştır. 1890'larda refraktometre prizmasına ısıtma ceketleri eklendi. Bu, bir operatörün sıcaklığa bağlı olarak okunan sonuçların değişimlerini incelemesine ve ayrıca oda sıcaklığında ölçüm yapan bir cihazın sunduğundan çok daha iyi hassasiyet sağlamasına olanak vermiştir.

1980'lerde refraktometrelerin teknik olarak otomatik gölge çizgisi okunarak çalıştırılan bir laboratuvar aparatından hat operatörleri tarafından kullanılan bir üretim kontrol aracına geçmesini sağladı. Tüm bu gelişmelerle birlikte yeni nesil cihazlar, ilave bir su banyosuna gerek kalmadan, daha iyi hassasiyet ve tekrarlanabilirlik anlamına gelen peltier sıcaklık kontrolü ile donatılmıştır.

Geleneksel Dürbün Tipi Refraktometre 

Dürbün refraktometre, bir sıvının kırılma indisini ölçmek için kullanılan analog bir araçtır. Kompakt, kullanımı kolay olduğu için üretim, hammadde alımı sırasındaki ölçümler için idealdir. Refraktometreyi numuneye daldırın veya prizmasının üstüne 1 damla damlatın, dürbün gibi gözünüze yaklaştırın ve görüntüyü netleştirene kadar çevirmeye devam edin, sonucunu okuyun. Meyve suları, alkolsüz içecekler, soslar, çorbalar, yıkama sıvıları, endüstriyel sıvılarda Brix değerini hesaplamak için kullanılır. Pil veya güç kaynağı gerektirmediğinden, gün ışığı olan her yerde kullanılabilir. Salça, süt fabrikalarının vazgeçilmezidir.

Tezgah Üstü Dijital Refraktometre 

Peltier ısıtma ve soğutma sistemine sahip olduklarından, numunenin sabit sıcaklıktaki RI değerini ölçebilirler. Bazı modeller; jelly ürünler, camlar, plastik levhalar ve diğer katı filmler gibi sıvı ve katı numuneleri ölçebilir. Safir prizmalara ve kapalı optiklere sahiptirler. Dijital ekranı sayesinde, genellikle yazdırma ve veri indirilebilir. Sürekli numune akış modülleri, sıcaklık stabilizasyon aksesuarları, kontak lens ve katı film aparatları gibi aksesuarlarla çok farklı uygulamaları kapsarlar. Sadece şekerde değil, çoğu numune türünde iyi doğruluk sağlayabilir.

Inline Refraktometre

Inline Refraktometreleri, boru hatlarına veya karıştırma tanklarına takılmak üzere tasarlanmıştır. Kırılma indeksine bağlı olan bir proses değişkenini (Briks, % konsantrasyon gibi) izlemek amacı ile kullanılırlar. Bu tür refraktometreler, bir PLC'ye (Programlanabilir mantık denetleyicisi) veya başka bir kontrol paneline verileri iletmeye hazır bir dijital ve analog çıkış üretir. Saniyede, dakikada bir veya ayarlanan zaman aralıklarında hat içinden geçen ürünün refraktif indeksini sürekli olarak ölçerek, spek dışı ürün gelmesi halinde, operatörü uyarma özelliğine sahiptir.

Müge Kalkan

LabKariyer, Managing Director, Aralık 2023