Рефрактометр: схема, принцип работы, инструкция по использованию

Рефрактометры в самогоноварении: что это и как ими пользоваться?

Рефрактометрия это метод анализа раствора основанный на измерении показателя светопреломления.

Показатель преломления (n) - это отношение скорости распространения света в воздухе (c₀) к скорости распространения в данной среде (c):

n = c₀ / c

Зависимость показателя преломления от концентрации вещества выражается формулой:

C = (n - n₀) / F, где:

C - концентрация вещества в процентах
n - показатель преломления раствора
n₀ - показатель преломления растворителя
F - фактор показателя преломления (берется из специальных рефрактометрических таблиц)

Показатель преломления зависит от природы и плотности преломляющей среды (т.е. от испытуемого раствора), длины волны преломляемого света, температуры и концентрации раствора.

Устройство рефрактометра

Рефрактометр это прибор для измерения показателя светопреломления. Главным его элементом является призма с высоким показателем преломления на которую наносят исследуемое вещество.

Луч света попадает на линзу и преломляется под определенным углом, в зависимости от плотности жидкости. Далее, свет проходит через систему линз и отображается на шкале.

Показатель преломления зависит от температуры раствора. В некоторых приборах температура сохраняется стабильной за счет специальной биметаллической пластины. Если температура раствора растет или понижается, пластина реагирует на это, корректируя показатели шкалы. В частности это работает для рефрактометров для измерения спирта и сахара. Поэтому в таких приборах не нужна поправка на температуру, о чем свидетельствует метка ATC (Automatic Temperature Compensation - Автоматическая Температурная Компенсация).

Калибровка рефрактометра

Для калибровки рефрактометра используется дистиллированная вода из-за того, что она никак не влияет преломление света в линзе. Для этого на линзу наносят несколько капель воды, закрывают прибор и с помощью калибровочного винта выставляют нулевое значение на шкале. После этого протирают линзу тряпочкой насухо.

Рекомендуется проводить калибровку перед каждым измерением. Но из практики могу сказать, что такая частота является избыточной.

Как пользоваться рефрактометром

• Откалибруйте прибор.
• Нанесите на линзу несколько капель исследуемого раствора и закройте прибор. При это жидкость должна распределиться по стеклу равномерно и без пузырьков.
• Для того чтобы сработала температурная компенсация и температура жидкости и прибора выровнялась, подождите примерно 20 - 30 секунд.
• Отрегулируйте резкость вращением монокуляра.
• Зафиксируйте показания прибора.
• После использования протрите линзу тряпочкой насухо.

Виды рефрактометров

В комплекте с рефрактометром идет кейс для хранения, инструкция, пипетка для забора жидкости, салфетка для протирания и отвертка для калибровки.

Рефрактометр-сахаромер

Такой прибор оборудован двумя шкалами.

Слева находится шкала процентного содержания сахара по массе (Brix). Например, если шкала показывает 21 %, то это означает, что раствор состоит из 21 % сахара и 79 % воды. Или, если считать по массе, то в 100 граммах такого сусла находится 21 грамм сахара и 79 граммов воды. Шкала имеет диапазон от 0 до 40.

Справа находится шкала показывающая примерный выход спирта из данного количества сахара. Например, если шкала показывает 12 %, то это означает, что после того как дрожжи переработают весь сахар, при идеальных условиях крепость браги составит 12 %. Шкала имеет диапазон от 0 до 25.

Рефрактометр-спиртомер

Такие приборы оборудованы одной шкалой, показывающей процентное содержание спирта в растворе по объему. Шкала имеет диапазон от 0 до 80. Стоит отметить, что прибор не будет показывать правильно крепость цветных напитков (настойки, вино), т.к. они имеют свой цвет.

Рефрактометр: схема, принцип работы, инструкция по использованию

Рефрактометр — устройство, которое измеряет плотность жидкости за счет эффекта преломления света в среде. На основании полученных данных в зависимости от типа рефрактометра выводят либо крепость измеряемой жидкости, либо ее сахаристость.

Есть несколько видов рефрактометров: промышленные, лабораторные, портативные. В самогоноварении чаще всего используется последний вид. Именно про них сегодня и поговорим.

Устройство и принцип работы прибора

Общую схему прибора вы можете увидеть на рисунке 1. Самая важная деталь — главная призма — прозрачное стекло с высоким коэффициентом преломления. Именно на нее наносится жидкость, сквозь которую, преломляясь, проходит свет. Далее через систему линз он попадает на проградуированную шкалу, разделяя ее на темную и светлую часть. Их граница — значение, которое мы ищем.

О видах рефрактометров и их особенностях

В самогоноварении чаще всего применяется 2 вида рефрактометров:

Первый (40% BRIX*) измеряет плотность сахаросодержащих жидкостей, второй (80°) — плотность спиртосодержащих жидкостей.

*Градус Brix (Брикс) (символ °Bx) — мера массового отношения растворённой в воде сахарозы к жидкости. Единицей Brix определяют сахаристость сусла.

И если со вторым обычно все более-менее понятно, то с моделью на 40% BRIX у многих возникают вопросы. Обычно — как правильно снимать показания, так как он имеет сразу 2 шкалы (рисунок 2). Одна обозначена как BRIX (т. е. сахаристость), а другая — как алкоголь. Шкала по сахару имеет значение от 0 до 40, а по алкоголю — от 0 до 25.

Как же снимать показания? Ведь измеряемые единицы несоотносимы, и если по шкале BRIX прибор, например, показывает 35 единиц, это не значит, что крепость — 22°. При этом на шкале они на одном уровне.

Ответ прост: маленький рефрактометр (40% BRIX) предназначен только для измерения количества сахара в жидкости. Вторая шкала с градусами алкоголя дает лишь ориентировочные показания крепости напитка, который выбродит из измеряемой сахарной жидкости.

Большой рефрактометр (80°) предназначен для измерения только спиртосодержашей жидкости, маленький (40% BRIX) — только для сахаросодержащей. Приборы не взаимозаменяемы, как думают многие. Они работают с разными видами жидкостей.

Более подробный комментарий по этому вопросу смотрите в видеоролике от нашего эксперта Кислицына Владислава.

Как правильно использовать рефрактометр

Первым делом прибор нужно откалибровать. Наносим дистиллированную воду на главную призму, закрываем защитным стеклом. Направляем прибор на естественный источник света и смотрим в окуляр. С помощью регулировочного винта делаем так, чтобы граница между темной и светлой областью совпадали с нолем на шкале. Если нужно, настраиваем резкость изображения путем поворота окуляра.

Прибор готов к работе. По окончании калибровки протираем стекло прибора сухой мягкой тряпочкой (есть в комплекте).

Сам процесс измерения почти не отличается от калибровки. Наносим измеряемую жидкость на стекло (2-3 капли), закрываем защитным стеклом, чтобы жидкость равномерно растеклась по всей поверхности, смотрим в окуляр и снимаем показания. Их также определяем по границе между темной и светлой областью.

И еще несколько важных правил, которые нужно соблюдать при использовании рефрактометра:

1. Температура окружающей среды и измеряемой жидкости должны быть приближены к 20°С. Любые отклонения могут негативно сказаться на точности прибора. Либо пользуйтесь калькулятором корректировки показателей ареометра.
2. В идеале рефрактометр нужно калибровать перед каждым измерением.
3. После нанесения жидкости на стекло рекомендуется подождать 30 секунд и только после снимать показания.
4. Рефрактометр не следует целиком опускать в воду: внутрь может попасть вода и затуманить шкалу.
5. Протирать стекло нужно только мягкой чистой тканью, которая не сможет поцарапать поверхность стекла.

Итог

Рефрактометр позволяет быстро и точно проводить необходимые измерения. Для большей надежности измерения рекомендуется проводить несколькими приборами. Например, моделями АСП-3 и рефрактометром. Это позволит минимизировать риск погрешности при измерениях.

Рефрактометры, ареометры АСП 3 и другие полезные для самогоноварения аксессуары по низким ценам — в интернет-магазине Русская Дымка. Доставка в любой населенный пункт России.

Материал не является рекламой алкогольной продукции.

Рефрактометры: принцип работы, виды, как пользоваться

В процессе самогоноварения настоящему винокуру не обойтись без измерительных приборов: ареометра-виномера АС-3 и спиртомеров. Наше общее хобби стремительно развивается, а вместе с ним и измерительные приборы. Сегодня поговорим о рефрактометрах. Девайс представляет собой оптический прибор, который измеряет плотность жидкости за счет преломления света, в результате чего мы сможем получать данные о крепости измеряемой жидкости или ее сахаристости.

Принцип работы рефрактометра

Принцип достаточно прост и базируется на использовании явления преломления света. При переходе одной субстанции в другую, луч отклоняется от прямолинейного направления в условный угол. А соотношение угла вхождения света в вещество и угла преломление его на границе называется коэффициентом преломления. Через систему оптических линз, свет попадает на шкалу рефрактометра. В зависимости от угла преломления луч света оказывается выше или ниже на шкале прибора. Взглянув в окуляр, мы видим, что часть шкалы по итогу светлая, а часть - темная. Что же это значит? Все просто: по положению границы раздела между светом и тенью можно получить необходимые нам данные, а именно: концентрацию сахара или спирта.

Виды рефрактометров

Разумеется, этот измерительный прибор стал частью винокурного дела не сразу. Изначально их использовали в лабораториях и на крупных производствах. Нам, как самогонщикам, интересны ручные рефрактометры, ведь они портативны и эргономичны. Рефрактометры самогонщиков разделяют на 3 вида:

Калибровка рефрактометров

Принцип действия напоминает детскую подзорную трубу, которые мы любили в детстве. Для начала нам нужно настроить прибор, используя дистиллированную воду:

Инструкция по использованию рефрактометра для измерения напитков

Для решения этого вопроса подойдет исключительно рефрактометр для измерения сахара (шкала на спирт даст искаженные показатели). Замеряем сахаристость до и после брожения, затем производим расчёты на специальном калькуляторе спирта.

Для определения эффективности использования рефрактометров в процессе брожения, можете использовать наш калькулятор измерения плотности до и после брожения, и сравнит Ваши показатели сусла в процессе приготовления сусла и после ее переработки в конечный напиток.

Подводя итоги, хочется отметить, что рефрактометр - вещь необходимая для самогонщика. Для сравнения значений и более информативных выводов относительно точных показаний рекомендуем дополнительно также использовать ареометры и спиртомеры. К тому же, рефрактометры, имеющиеся в наличии у нас - отличный вариант для подарка человеку, создающему домашние напитки.

Светлана Осеняк

Доброго дня, любители зелени и урожая! Я знаю, как сделать ваш сад и огород настоящим райским уголком. Делюсь проверенными советами, хитростями и секретами богатого урожая. Подскажу, когда сажать, чем подкармливать и как ухаживать за растениями без лишних хлопот. Пусть ваш участок радует глаз и кормит всю семью