Ein Refraktometer dient zur Messung der Eigenschaften einer Flüssigkeit durch Lichtbrechung. Obwohl optische Refraktometer auf den ersten Blick gleich erscheinen, unterscheiden sie sich durch die bei ihrer Herstellung verwendeten Materialien (Messing, Aluminium oder Kunststoff) sowie im optischen Teil. Jeder Typ von Refraktometer hat eine spezielle Skala, auf der die gemessene Größe entweder direkt abgelesen wird oder durch Umrechnung aus einer Skala mit universellen Einheiten (Brechungsindex RI und Brix-Skala) gewonnen wird.
Die Messung mit einem optischen Refraktometer ist sehr einfach: Es genügt, einige Tropfen der zu testenden Flüssigkeit auf das geneigte Glasprisma zu tropfen, das durchsichtige Deckglas zuzuklappen, damit sich die Flüssigkeit gleichmäßig über das Prisma verteilt, das Prisma gegen das Licht zu richten und in das Okular zu schauen. Sie sehen einen kreisförmigen Durchblick mit einer vertikalen Skala, die die Grenze zwischen dem blauen und dem weißen Bereich durchschneidet.
Je nach Messbereich und Skala eignen sich Refraktometer für unterschiedliche Anwendungen. Ein einzelnes Gerät kann nicht alle Stoffe und Eigenschaften zuverlässig bestimmen.
Es gibt viele praktische Beispiele für die Anwendung von Refraktometern:
In der Lebensmittelindustrie und im Pflanzenbau werden Refraktometer zur Qualitätskontrolle von Honig, zur Beurteilung von Fruchtsäften und Most verwendet; bei bereits gärenden Proben beeinflusst Alkohol den Brechungsindex, sodass eine einfache Brix-Ablesung den Restzucker nicht direkt angibt.
Im Gesundheitswesen, in der Tierhaltung und in der Veterinärmedizin werden Refraktometer zur Bestimmung der relativen Dichte von Urin, zur Beurteilung von Kolostrum oder zur Kontrolle des Salzgehalts in der Salzwasser-Fischzucht verwendet.
Im Maschinenbau werden Refraktometer zur Messung der Frostsicherheit von Flüssigkeiten in Heizkreisläufen (z. B. Ethylenglykol oder Propylenglykol), der Frostsicherheit von Glycerin-Flüssigkeiten und zur Messung von Kühlungsemulsionen verwendet.
In der Automobilindustrie werden Refraktometer zur Messung der Frostsicherheit von Scheibenwasch- und Motorenkühlflüssigkeiten, zur Kontrolle von Batterieelektrolyten und zur Konzentrationsmessung von AdBlue® verwendet.
Refraktometer können auch zur Messung des Brechungsindex RI von Edelsteinen und zur Untersuchung jeglicher Flüssigkeiten, deren universelle physikalische Größe - Brechungsindex RI - bekannt ist, verwendet werden.
Was ist die Brix-Skala?
Die Brix-Skala (°Bx) wird zur Messung des Zuckergehalts in Wasser verwendet. Der entsprechende Konzentrationswert lässt sich aus der Dichte mit einem geeigneten Aräometer oder aus dem Brechungsindex mit einem Refraktometer bestimmen.
Die Brix-Skalen werden in der Lebensmittelindustrie zur Messung des Zuckergehalts von Obst, Gemüse, Säften, Wein, alkoholfreien Getränken und in der Zuckerindustrie verwendet. In verschiedenen Ländern werden unterschiedliche Skalen verwendet, z. B. wird in der britischen Brauindustrie die relative Dichte x 1000 gemessen, europäische Brauereien verwenden Plato-Grade und die amerikanische Industrie kombiniert spezifisches Gewicht, Brix-Grade, Baumé und Plato.
Ein Grad Brix entspricht bei einer reinen Saccharose-Wasser-Lösung einem Gramm Saccharose in 100 Gramm Lösung, also einem Massenanteil von 1 %. In Fruchtsäften beeinflussen auch andere gelöste Stoffe den Messwert; er ist daher nicht mit einer exakten Zuckeranalyse oder der subjektiv wahrgenommenen Süße gleichzusetzen.
Moderne Geräte mit Brix-Skalen sind oft digitale Refraktometer, die den Brix-Grad anhand des Brechungsindexes berechnen. Diese Geräte sind tragbar, langlebig und einfach zu bedienen, sodass sie direkt vor Ort zur Verarbeitung von Lösungen verwendet werden können. Die Brix-Grade werden auch häufig zur Bestimmung des idealen Erntezeitpunkts für Obst und Gemüse verwendet, damit diese Produkte im besten Zustand an die Verbraucher geliefert oder weiterverarbeitet werden können, beispielsweise zur Weinherstellung.
Was ist ATC?
Die automatische Temperaturkompensation (ATC) ist eine wichtige Funktion des Refraktometers, die temperaturempfindliche Messwerte innerhalb des vom Hersteller angegebenen Bereichs ausgleicht. Die Temperatur hat nämlich großen Einfluss auf die von einem Refraktometer gemessenen Werte, da sie den Brechungsindex der gemessenen Flüssigkeit beeinflusst.
Die Art und Genauigkeit der Temperaturkompensation hängen vom Gerät und der vorgesehenen Probe ab. Die angegebenen Temperaturgrenzen müssen dabei eingehalten werden. Daher wird empfohlen, Messungen unter stabilen Temperaturbedingungen durchzuführen, wenn sich das optische Refraktometer und die zu messende Flüssigkeit ausreichend lange im gleichen Temperaturbereich befinden.
Wenn Ihr Refraktometer keine ATC-Funktion hat, bedeutet dies nicht, dass es weniger hochwertig ist. In diesem Fall ist es jedoch wichtig, Messungen unter den gleichen Temperaturbedingungen durchzuführen. Das bedeutet, dass das Refraktometer, die gemessene Probe und die Kalibrierlösung bei der gleichen Temperatur vorliegen sollten. Zuerst wird das Gerät nach Herstelleranleitung mit einer geeigneten Referenzflüssigkeit auf deren Sollwert eingestellt. Dieser Wert muss nicht bei jedem Refraktometer null sein. Danach können Sie die eigentliche Probe messen. Wenn sich die Umgebungstemperatur während der Messung schnell ändert, ist eine erneute Kalibrierung erforderlich.
