Khúc xạ kế – Thiết bị đo lường chất lỏng cực chính xác

Khúc xạ kế là dụng cụ được biết tới như một dạng máy Test nước. Chúng được sử dụng nhằm kiểm tra mức độ hòa tan của chất rắn xác định trong dung dịch. Do đó, thiết bị được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực đời sống. Để hiểu hơn về cấu tạo, nguyên lý, cách sử dụng, ứng dụng của loại thiết bị này. Ngày hôm nay chúng tôi sẽ giải đáp những vấn đề đó cho bạn!

Khúc xạ kế là gì?

Đây là một loại máy kiểm tra nước, có tác dụng đo nồng độ của các chất hòa tan bên trong các chất lỏng. Các loại chất lỏng có thể đo được bằng khúc xạ kế bao gồm: nước, rượu, bia, nước hoa quả hay sữa.

Máy có thiết kế dạng hình trụ, nhỏ gọn nên rất thích hợp cầm tay, dễ dàng mang theo khi di chuyển xa.

Máy đo khúc xạ có mấy loại?

Những chiếc máy đo khúc xạ rất đa dạng về chủng loại, kiểu dáng, mẫu mã… Thông thường, người ta thường dựa vào 3 tiêu chí sau để phân loại máy đo khúc xạ.

Phân loại theo kích thước

Xét theo kích thước thiết kế, người ta phân ra thành 3 loại sau đây:

Khúc xạ kế dạng bút

Là dòng có kích thước siêu nhỏ gọn, chỉ tương đương một chiếc bút. Loại này có tính linh động rất cao, dễ dàng bỏ túi và mang theo khi thực hiện các phép đo tại hiện trường.

Khúc xạ kế cầm tay

Loại này có kích thước lớn hơn dạng bút, nhưng tính linh động của chúng thì không hề thua kém. Thiết bị này thường được tích hợp thêm tính năng hỗ trợ đo lường cũng như xử lý dữ liệu.

Khúc xạ kế để bàn 

Thiết kế chắc chắn, độ bền cao hơn 02 dạng bên trên. Loại này được ứng dụng nhiều trong các phòng thí nghiệm, phòng nghiên cứu. Máy được tích hợp các tính năng nâng cao phục vụ cho các công việc đòi hỏi sự kỹ lưỡng và tính chính xác cao.

Phân loại khúc xạ kế theo cấu tạo

Xét về cấu tạo của bộ phận đo, máy đo khúc xạ được chia ra thành 2 loại cơ bản:

Khúc xạ kế quang năng (quang học):

– Thiết kế đơn giản không cần dùng pin

– Không có bộ mạch điện tử

– Hoạt động hoàn toàn dựa trên nguyên lý và ánh sáng và khúc xạ ánh sáng. 

– Đọc kết quả thông qua một thước chia độ.

Khúc xạ kế điện tử (kỹ thuật số):

Cấu tạo có thêm phần mạch điện tử (phần máy) bao gồm các bộ vi mạch. Chúng giúp số hóa và thực hiện các thao tác hỗ trợ tự động, tiên tiến hơn.

Bộ mạch điện tử có chức năng tự động hóa quá trình đo, tiếp nhận, xử lý và mã hóa thông tin dưới dạng văn bản, kí hiệu.

Kết quả đo sẽ được hiển thị chính xác dưới dạng các con số cụ thể trên màn hình kỹ thuật số LCD

Các thiết bị này cần tiêu thụ điện để có thể hoạt động.

Phân loại theo chức năng

Dựa vào chức năng phục vụ, các khúc xạ kế được phân thành 5 nhóm chính, bao gồm:

Khúc xạ kế đo nồng độ cồn, rượu:

Có chức năng thực hiện đo lường và xác định nồng độ cồn của mẫu

Được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp sản xuất đồ uống, rượu, bia…

Khúc xạ kế đo độ mặn:

Thực hiện các phép đo để đo nồng độ mặn trong các mẫu

Ứng dụng cho các hoạt động trong lĩnh vực sản xuất thủy sản, đo độ mặn nước của biển, chế biến thực phẩm, nước mắm và các phụ gia thực phẩm…

Khúc xạ kế đo độ ngọt:

Thiết bị có chức năng chính là đo độ ngọt, % đường… trong các mẫu bánh kẹo, mứt, đồ uống, các loại thực phẩm…

Chủ yếu được ứng dụng trong ngành sản xuất và chế biến thực phẩm.

Khúc xạ kế đo nồng độ:

Thiết bị giúp người dùng xác định được nồng độ, trọng lượng riêng hay tỷ trọng của một loại chất trong dung dịch chứa nó. Ví dụ: nồng độ sữa/dung dịch sữa.

Khúc xạ kế đo độ đóng băng:

Giúp người dùng xác định được điểm nhiệt độ đóng băng của dung dịch thông qua việc xác định được nồng độ, mật độ của các thành phần trong dung dịch đó.

Nguyên lý hoạt động của khúc xạ kế

Về cơ bản, đa số các loại khúc xạ kế đều hoạt động như một lăng kính. Chúng dựa theo định luật Snell hoặc định luật khúc xạ ánh sáng. Chỉ số khúc xạ (n) của một chất so với không khí được tính bằng tỷ lệ giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ của chùm tia sáng truyền từ không khí vào chất đó.

Khi đi từ môi trường không khí vào một môi trường khác chất lỏng (môi trường khác), tia sáng sẽ bị lệch đi một góc. Góc đó gọi là góc khúc xạ. Khi kiểm tra chất lỏng bằng khúc xạ kế, người ta dựa trên độ lệch của tia sáng. Dễ dàng có thể tính được nồng độ của chất hoà tan và từ đó tính ra phần trăm nước có trong thực phẩm.

Khúc xạ kế được sử dụng trong những lĩnh vực nào?

Thiết bị này ứng dụng như thế nào trong đời sống cũng như trong công nghiệp sản xuất? Đây là câu hỏi mà chắc chắn nhiều độc giả đang rất thắc mắc. Trên thực tế, chiếc máy này được sử dụng trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực như:

Ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất

Ở đây, khúc xạ kế được sử dụng trong quá trình nghiên cứu và phát triển sản phẩm. Thiết bị này có thể giúp bạn kiểm tra độ tinh khiết, nồng độ của các nguyên liệu đầu vào. Từ đó dễ dàng theo dõi được các phản ứng. Nhất là trong quá trình sản xuất các dung dịch muối, sơn, nhựa, dầu công nghiệp, keo, silicon…  Hoặc các loại dung môi hữu cơ khác, đồng thời kiểm soát được chất lượng đầu ra của chúng.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm

Những chiếc máy khúc xạ kế thường được sử dụng để:

– Đo độ mặn hoặc độ ngọt của các loại đường, mứt, sản phẩm từ sữa, hay các loại gia vị, nước chấm,…

– Kiểm tra nguyên liệu đầu vào, chất lượng sản phẩm sau cùng

Bên cạnh đó, khúc xạ kế còn có thể được sử dụng trong sản xuất và chế biến rượu, các loại thức uống có cồn. Thiết bị giúp kiểm tra chính xác và kiểm soát độ cồn của rượu, bia, nước ép.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm

Trong ngành dược phẩm, khúc xạ kế thường được sử dụng để kiểm tra, nhận dạng độ tinh khiết, nồng độ cũng như các đặc tính của nguyên liệu đầu vào cũng như thành phẩm cuối cùng trong quy trình sản xuất….

Ngoài ra, thiết bị này còn được ứng dụng trong việc nghiên cứu và phát triển các loại dược phẩm, huyết thanh hay các dung dịch lọc máu….

Ứng dụng trong ngành công nghiệp mía đường

Loại khúc xạ kế thường được sử dụng ở đây là khúc xạ kế đo độ ngọt giúp xác định nồng độ đường, kiểm tra độ tinh khiết của các bán thành phẩm và thành phẩm cuối cùng.

Ứng dụng trong một số lĩnh vực khác

Bên cạnh những ngành công nghiệp kể trên, khúc xạ kế còn được sử dụng trong các ngành công nghiệp dầu khí, hàng không, công nghệ xử lý và xây dựng kim loại.

Tại đây, các khúc xạ kế đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra thành phần, độ ổn định của các loại nhiên liệu, dầu bôi trơn, chất làm mát, các chất tẩy rửa…

Không những thế, khúc xạ kế cũng được ứng dụng trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác như:

• Sản xuất mùi thơm, nước hoa, tinh dầu
• Các hoạt động trong bệnh viện
• Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
• Hoạt động giáo dục, đào tạo trong trường học, học viện…

Hướng dẫn sử dụng khúc xạ kế chính xác nhất

Để sử dụng máy đo khúc xạ được hiệu quả, cho được kết quả đo chính xác nhất. Người dùng phải tuân thủ thực hiện theo quy trình dưới đây.

Bước 1: Hiệu chuẩn máy

Độ tinh khiết của nước cất hoặc nước khử ion sẽ giúp việc hiệu chuẩn máy được chính xác hơn.

Nên dùng vải hoặc giấy mềm vệ sinh sạch sẽ máy trước khi hiệu chuẩn. Như vậy bụi bẩn sẽ không gây ảnh hưởng đến kết quả hiệu chuẩn.

Cách thức tiến hành:

Đầu tiên, bạn nhỏ một vài giọt nước cất lên bề mặt của lăng kính. Sau đó nhỏ nước phủ đều khắp lăng kính. Nếu có bọt khí nổi lên, dùng kim châm để phá hết các bọt khí này đi.

Quan sát qua thị kính để kiểm tra vạch chia. Nếu nền xanh đã ở mức 0 thì bạn không cần điều chỉnh lại. Nếu nền xanh chưa về mức 0, bạn dùng vít đi kèm máy để hiệu chỉnh đến khi nền xanh trở về mức 0.

Các khúc xạ kế đa số đã được căn chỉnh sẵn. Nhưng để đảm bảo phép đo được chính xác nhất. Bạn vẫn nên thực hiện bước kiểm tra này thường xuyên.

Bước 2: Tiến hành đo

Sau bước hiệu chuẩn máy bạn nên vệ sinh lại máy cho sạch sẽ. Đặc biệt, bạn phải lau khô lăng kính để tránh nước còn sót lại, gây ảnh hưởng tới kết quả đo của mẫu.

Cách thức tiến hành:

Nhỏ mẫu lên lăng kính chứa mẫu vật và đậy nắp lại. Chú ý phân bố dung dịch đều trên lăng kính để kết quả đo chính xác hơn.

Đợi trong khoảng một phút để mẫu đạt được sự cân bằng nhiệt độ với máy.

Sau đó tiến hành quan sát và đọc kết quả đo.

Bước 3: Quan sát và đọc kết quả

Bạn sẽ quan sát kết quả đo thông qua thị kính. Hãy điều chỉnh tiêu cự sao cho tiện quan sát nhất. Hệ thống vạch chia sẽ thể hiện kết quả đo.

Phần màu trắng sẽ thể hiện độ ngọt của mẫu. Nếu là khúc xạ kế điện tử, màn hình kỹ thuật số LCD sẽ dễ quan sát kết quả hơn. Và máy cũng hiển thị kết quả được chính xác hơn.

Bước 4: Vệ sinh và bảo quản máy

Sau khi sử dụng, bạn nên dùng khăn hoặc giấy mềm, có khả năng thấm hút để lau chùi máy. Đặc biệt là lau sạch nước trên lăng kính.

Đừng quên cất máy ở nơi khô ráo và thoáng mát. Nếu để máy tại nơi ẩm ướt hoặc nơi có nhiệt độ cao. Kết quả đo của máy những lần sau có thể sẽ không chính xác.

Công dụng của những chiếc máy đo khúc xa và cách sử dụng đã được chúng tôi giới thiệu chi tiết ở trên. Nếu bạn muốn tìm mua sản phẩm máy khúc xạ chất lượng, cửa hàng uy tín thì hãy chọn TKTech. Tại đây cung cấp các sản phẩm chính hãng được đánh giá rất cao như:

• Máy đo độ ngọt ATAGO PR-32 α
• Khúc xạ kế đo độ mặn ATC 3 in 1 YiERYi THE 01527
• Máy đo khúc xạ mật ong 10-30% YiERYi THE 01533
• Khúc xạ kế đá quý DGR-006
• Khúc xạ kế độ mặn Extech RF20 với ATC
• Máy đo khúc xạ kỹ thuật số Butyro PR-BUTYRO…

>>> Nội dung liên quan được nhiều khách hàng quan tâm

Cách sử dụng khúc xạ kế

Nguyên tắc xác định chiết suất dung dịch bằng khúc xạ kế