Refraktometer

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Funktionsprinzip eines Refraktometers

Im alltäglichen Leben treten immer wieder Situationen auf, in denen genauere Informationen über die Zusammensetzung einer bestimmten Flüssigkeit von Wichtigkeit sind. Um eine Aussage über die Qualität seines Honigs machen zu können, möchte der Imker zum Beispiel wissen, wie hoch der Zuckergehalt darin ist. Beim alljährlichen Wintercheck des Kraftfahrzeugs wiederum prüft die Werkstatt die Konzentration des Frostschutzmittels im Kühl- und Spritzwasser, damit diese nicht gefrieren und der Wagen nicht beschädigt wird. Eine einfache Möglichkeit, die Konzentration eines bestimmten Stoffes in wässriger Lösung zu bestimmen, ist ein Refraktometer. Günstige Handgeräte nutzen das Tageslicht, benötigen keinen Strom und passen in jede Jackentasche. Aber wie funktionieren sie, welche Bautypen werden angeboten und in welchen Bereichen können sie eingesetzt werden


Drei Messprinzipien kommen zur Anwendung

Ein Refraktometer ist ein Messgerät, welches auf Grundlage der Refraktometrie den Brechungsindex von transparenten, flüssigen- und festen Stoffen ermittelt. Dabei nutzt es das Verhalten des Lichts beim ?bergang von einem Prisma mit bekannten Eigenschaften zu einem Stoff mit unbekannten Eigenschaften.


Unterschiedliche Bautypen werden angeboten

Die Geschwindigkeit von Licht ist in unterschiedlichen Materialien verschieden gro?. Beim ?bergang des Lichts von einem Material zum anderen kommt es zur Beugung desselben. Setzt man das Verhalten des Lichts in den zwei unterschiedlichen Stoffen miteinander in Verhältnis, so erhält man den sogenannten Brechungsindex. Dieser ist eine stoffspezifische Konstante, die nur von der Wellenlänge des Lichts und der Temperatur abhängig ist.


Welche Hersteller sind besonders beliebt

Handelt es sich um reine Stoffe, so hat jeder seinen eigenen spezifischen Brechungsindex, mit dem man ihn identifizieren kann. Problematisch wird es aber bei wässrigen Lösungen von Stoffen. Hier kann es vorkommen, dass eine bestimmte Lösung den gleichen Index hat, wie ein bekannter reiner Stoff. Daher muss zur Ermittlung der Konzentration einer bestimmten Lösung zuerst eine empirische Eichkurve bestimmt werden. In der Praxis hat dies zur Folge, dass ein Refraktometer nur für die Stoffe verwendet werden kann, für die es geeicht ist. Daher gibt es für jeden Anwendungsbereich ein spezielles Gerät


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automatische Temperaturkompensation

Bei optischen Handrefraktometern erfolgt die Messung über den Brechungsindex. Da sich die Temperatur wesentlich auf diesen auswirkt, ist sie bei der Messung zu berücksichtigen. Praktisch sind hier Geräte mit integrierter Temperaturkompensation. Diese messen die jeweilige Temperatur automatisch und bieten so eine Kompensation des temperaturabhängigen Brechungsindexes.


Kalibrierlösung

Die Kalibrierung von Refraktometern erfolgt mit Hilfe flüssiger Lösungen. Je nach Gerätetyp und Anwendungsgebiet sind hier unterschiedliche Kalibrierlösungen erforderlich. Zur Kalibrierung von Geräten zur Messung des Salzgehaltes kann etwa destilliertes Wasser verwendet werden. Für Refraktometer mit einer Skala, die nicht mit Wasser kalibrierbar ist, gibt es im Zubehör spezielle Lösungen zu kaufen.


Salzgehalt

Je nach Ausführung lässt sich mit einem Refraktometer der Salzgehalt in Wasser feststellen. Genauer handelt es sich um eine Prüfung des darin enthaltenen Masseanteils von Natriumchlorid (NaCL). Dieser lässt sich in Prozent ablesen und so etwa in g/kg umrechnen. Die Bestimmung der Salinität mit Hilfe eines Handrefraktometers ist etwa im Bereich der Meerwasseraquaristik üblich.


Wassergehalt

Viele Imker verwenden Handrefraktometer zur Prüfung der Qualität von Honig. Der im Honig enthaltene Anteil von Wasser ist das entscheidende Qualitätskriterium. Denn Bei zu hohem Wasseranteil kann eine längere Lagerung problematisch sein. Der Messbereich liegt bei Honigrefraktometern üblicherweise im Bereich von 12bis26.