REFRAKTOMÉTER - labor a zsebben

Refraktométer - labor a zsebben. Mit tud egy gazda mérni a refraktométerrel?

Egyszerű kézi refraktométerrel (bruttó ár kb. 15 ezer forint), már nagyon sok feladat megoldható a gazdaságban: cukortartalom meghatározása szőlőben, dinnyében, bodzában, málnában és más gyümölcsökben, mézben, lekvárokban, szirupokban, cefrében, víztisztaság ellenőrzése, sótartalom vagy szárazanyag tartalom mérése, technikai folyadékok, például, olajos keverékek, fékolajak, fagyállók, akkumulátorsav ellenőrzése. Cikkünkben megpróbáljuk összefoglalni a legfontosabb tudnivalókat a refraktométer használatáról és kiválasztásának főbb szempontjairól.

Hogyan működik a refraktométer?

A refraktométerek segítségével mérhető a fény törésmutatója különböző oldatokban. A műszerben van egy beépített prizma és egy matt tető, amely a fényt 180o-ban szórja. A méréshez a prizma felületére kell pár csepp oldatot felvinni és a matt tetővel leszorítani. A beépített optikai távcső segítségével, fényforrás felé nézve megfigyelhetjük a számokkal ellátott skálán a sötét és világos határfelület elhelyezkedését, amelyből leolvasható a számbeli mért érték. Tehát a mérés egyszerű, könnyen kivitelezhető, akár a terepen is elvégezhető, ami a gyakorlatban nagyon hasznossá teszi a kézi refraktométereket.
A törésmutató függ az oldatban lévő anyagok típusától (például, a tiszta víz törésmutatója 1,3330, az etil-alkoholé 1,361, a gliceriné 1.4729 , a szilikon olajé 1.52045), az oldat koncentrációjától, a hőmérséklettől.
A gyakorlatban az úgynevezett BRIX %-ban kifejezett egységet használják. A BRIX% egység megfelel 1 g cukornak 100 g oldatban, vagyis a cukor tartalom százaléknak, tömegben kifejezve. Ebből az is következik, hogy a tiszta víz BRIX% értéke egyenlő nullával. Ezért is egyszerű ez a skála, és lehetővé teszi a műszerek kalibrációját tiszta vízzel.

Hogyan kalibráljuk a refraktométert?

Az egyszerű kézi refraktométereket, amelyeknek a skálája "0"-tól indul, desztillált vagy más módszerrel előállított nagytisztaságú vízzel (például, reverz ozmósissal előállított vízzel) kalibráljuk. A kalibráció abból áll, hogy, mint a mérésnél, pár csepp vizet rácseppentünk a prizma felületére és megmérjük a BRIX% értékét. Ha a tiszta víz BRIX% nem a "0" - értéknél van, a műszeren lévő kalibráló csavarral beállítjuk pontos értéket és fixáljuk a csavar állapotát. A legtöbb refraktométer típus vízzel kalibrálható, de vannak kivételek is.
Mérések kézi refraktométerrel - mire kell figyelnünk?
A gyakorlati mérés abból áll, hogy a gyümölcsből kipréselünk legalább pár csepp friss lét a prizma felületére. Lezárjuk a tetőt. A fény felé fordítva, beállítjuk a szemünknek megfelelő nagyítást, hogy élesen lássuk a skálán a számokat és a határvonalat. Leolvassuk a mért értéket.
A mérés után egy száraz kendővel vagy fehér szalvétával letöröljük a prizma felületét. A műszert óvni kell a víztől. Nem szabad vizesen hagyni tárolás előtt. Nem szabad rázni, ütni. Vigyázzunk, mert egy kemény aszfaltra vagy beton talajra való esés tönkre teheti műszerünket.
Méz refraktométer kalibrálása és a mérések elvégzése.
A méz refraktométer skálája 58,0 - 92,0 BRIX% között van, ezért már egyszerűen, tiszta vízzel nem tudjuk kalibrálni. Ezekhez a refraktométerekhez a kalibráláshoz ismert BRIX% értékű folyadékokat szoktak használni, amelyek értéke természetesen beleesik a mérési határokba. A hátrányuk csak annyi, hogy ezek a kalibráló folyadékok nem olcsóak. Sokszor drágábban lehet beszerezni őket , mint magát a refraktométert. Például, az RI48 kalibráló oldatból 75 ml (minőségi bizonylattal), amelynek a BRIX% értéke 76,0 , nettó 35000 Ft-ba kerül ( www.kertlabor.hu ). Mivel ezek az oldatok szilikon olajokból vannak összeállítva, a refraktométer műanyag fedőjét marják és 1-2 kalibrálás után tönkreteszik. Ezért némely gyártó speciális üveg tetőt is ad a kalibráláshoz, amellyel kell leszorítani a prizmára a kalibráló folyadékot.
A gyakorlatban ezt a problémát, másodlagos kalibráló egyedekkel szoktuk kiküszöbölni. Ha a felhasználó saját célra végzi a méréseket, számára elegendő a kézi méz refraktométerek által elérhető 0,5 BRIX% pontosság. Ezért a méz esetében elegendő egy jó minőségű mézből valamelyik laborban megmérni pontosan kalibrált műszeren a BRIX% értéket és ezt a méz-próbát használni a méz refraktométer kalibrálására. Természetesen, megfelelően kell tárolni, zárt edényben, hogy a cukortartalma és víztartalma ne változzon az idő múlásával.

A méz refraktométerekben általában be van építve a víztartalom skála is. Ha a felhasználónak a refraktométerében nincs ilyen skála ( Például, nem minden típusú digitális refraktométerben található meg ez a skála), csak a BRIX% egység, a víztartalmat egyszerűen ki lehet számítani a mért BRIX% alapján. A méz összetétele bonyolult, de a cukor és a víz együttesen átlagban 97,5 % tesz ki. Vagyis minden más anyag együtt is csak 2,5 százalék. Tehát, ha mézben mértünk, például, 72 BRIX% -t, akkor a víztartalom értéket megkapjuk, ha a 97,5-ből kivonjuk a cukortartalmat : 97,5 -72,0= 25,5%.

Vizes oldatok mérése.

A tiszta víz BRIX% egyenlő nullával. Mivel a refraktométer pontossága 0,2%, ezért csak ilyen koncentrációtól magasabb értékű vizes oldatokban van értelme használni a műszert. A cukortartalom mérésén kívül használható más vizes oldatok koncentrációjának a meghatározására, mint alkoholtartalom párlatban (pálinkában), tisztítóoldatok, fagyállók, technológiai olajos keverékek, akkumulátorsav ellenőrzésére. A gyakorlatban, hogy ne keljen kalibrálni a műszert a megfelelő feladatra, a gyártó gyárilag kalibrálja refraktométert és a mérési feladatnak megfelelő skálával látja el. A felhasználónak elegendő mérés előtt tiszta vízzel beállítani a"nulla" értéket és már mérhet is vele.
Ha gazda úgy dönt, hogy elvégzi egymaga a kalibrálást a meglévő BRIX refraktométerén, alább egy példával segítek ebben.

Hogyan mérjünk alkoholtartalmat pálinkában bor refraktométer segítségével?

Bor refraktométer általában két skálát tartalmaz: egy 0,0-40,0 BRIX% -t és egy 0,0-25 térfogati alkohol % skálát. Sokan tévedésben vannak a név miatt. Azt hiszik, hogy a bor refraktométerrel a borban és cefrében is lehet cukor és alkohol szintet mérni - de nem! Ez nem így van. A bor refraktométer a bor gyártásának az elősegítésére van szerkesztve és must cukortartalmát lehet vele meghatározni. A második alkohol skála ( a kézi bor refraktométer esetében) viszont azt a teoretikusan elérhető alkoholszintet mutatja, ami majd a borban lesz, forrás után. Tehát ez az alkohol skála nem használható más oldatokban alkohol meghatározására.
Ha borpárlatban, pálinkában, vagy vodkában akarjuk használni a refraktométert, akkor a BRIX skálán mért egységből lehet kiszámítani a megfelelő értékeket. A refraktométer gyártók nem adnak ilyen kalibrációt a műszerhez, ezt egyszerűen elvégezhetjük mi is.
A gyakorlatban az alkohol-víz keverék BRIX érlékei ( a 0,2% pontossági szinten) lineárisan változnak az alkohol szint növekedésével, vagyis a kalibráló vonal egy egyenes, amely a "nulla" értéktől indul. Ezért elegendő megmérni egy ismert alkohol tartalmú keverék BRIX értékét és abból kiszámíthatjuk az alkohol % meghatározásához szükséges szorzót.

Példa. 40%-s vodkában, 14,2 BRIX%-t mértem kézi refraktométerrel. A szorzó = 40% alkohol:14,2=2,817. Hogy ellenőrizzem a mérés helyességét, elkészítettem 1:1 hígítással (1 rész vodka + 1 rész víz) egy 20% alkohol tartalmú oldatot. Annak a BRIX% értéke 7,1-7,2 között volt, amelyből megkapom az alkohol tartalmat egy szorzással : 7,2x2,817=20,3 %.
Mint látjuk a +/- 0,2% pontosságon belül lehet használni az ilyen egyszerű módszert. Minél közelebb van a kalibrálási pont a mérendő egységhez, annál pontosabban lehet elvégezni a mérést.

Mire figyeljünk refraktométer kiválasztásánál?

Mivel a kézi refraktométerek konkrét méréshez kell kiválasztani, oda kell figyelni a helyes mérési skála kiválasztására, mert a pontosság függ a skála értékeitől.
0 - 10 BRIX% határok között mérő műszereket, általában alacsony cukortartalmú oldatok vagy technológia olaj-víz emulziók minőségének az ellenőrzésére szokták használni. 0 -20 BRIX% határok között mérő műszerekkel szokták mérni a málna, bodza, dinnye cukortartalmát. 0- 40 BRIX% határok között mérő műszereket használnak a must és más 40% alatti cukros oldatok mérésére. 28- 62 BRIX% közzé kerülnek a tömény cukoroldatok, szirupok, zselék ellenőrzésére használandó műszerek. 58,0 - 92,0 BRIX% között van méz és más tömény cukros keverékekre használandó műszerek mérési határa. Ha több fajta refraktométert is kellene vennie, akkor gondolja meg a digitális refraktométer vásárlását, mivel ezek a műszerek 0 -85 BRIX% között mérnek, vízzel kalibrálódnak és kér kézi refraktométer árán már megvehetők ( www.kertlabor.hu ).

Kovács István
Elektrokémikus, a kémiai tudományok kandidátusa
A www.kertlabor.hu , www.vizlabor.shp.hu, www.phmeres.shp.hu , oldalak szerkesztője.
E-mail: info@labornite.hu