Refractometría

El Índice de Refracción es una característica óptica de una sustancia y las partículas disueltas en ella. El índice de refracción de una sustancia está fuertemente influenciado por la temperatura y la longitud de onda de la luz utilizada para medirla. Por lo tanto, se debe tener cuidado para controlar o compensar las diferencias de temperatura y la longitud de onda. Las mediciones del índice de refracción generalmente se informan a una temperatura de referencia de 20°C (68°F), que se considera temperatura ambiente.

El índice de refracción se define como la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en una sustancia. Un resultado de esta propiedad es que la luz se “doblará” o cambiará de dirección cuando viaje a través de una sustancia con un índice de refracción diferente. Esto se llama refracción.

Cuando se pasa de un material con un índice de refracción mayor a menor, existe un ángulo crítico en el que un haz de luz entrante ya no puede refractarse, sino que se reflejará en la interfaz entre las dos sustancias. Esto se llama reflexión interna total.

El ángulo crítico se puede usar para calcular fácilmente el índice de refracción de acuerdo con la ecuación:

sin (Θcritical) = n2/n1

Donde n2 es el índice de refracción del medio de baja densidad; n1 es el índice de refracción del medio de mayor densidad.

Un refractómetro digital utiliza un LED para pasar la luz a través de un prisma en contacto con la muestra. Un sensor de imagen determina el ángulo crítico en el que la luz ya no se refracta a través de la muestra. Luego, los algoritmos especializados aplican compensación de temperatura a la medición y convierten el índice de refracción al parámetro especificado.

Hanna ofrece refractómetros digitales para la elaboración de cerveza, vino, alimentos, agua de mar y análisis de glicol.

 

Análisis de Elaboración de Cerveza

La escala °Plato es una forma de cuantificar la concentración de azúcares y sólidos disueltos en el mosto. Se usa como un indicador de la potencial graduación alcohólica de una infusión y expresa la fermentabilidad. El refractómetro convierte la lectura del índice de refracción a oPlato en base a las tablas mantenidas por la Comisión Internacional de Métodos Uniformes de Análisis de Azúcar (ICUMSA) y la Sociedad Estadounidense de Químicos Cerveceros (ASBC).

 

 

Análisis de Vino

Hay disponibles refractómetros que convierten el índice de refracción de la muestra en concentración de sacarosa en unidades de porcentaje en peso, % Brix (también denominado °Brix). La conversión utilizada se basa en el Libro de Métodos ICUMSA (Comisión Internacional para Métodos Uniformes de Análisis de Azúcar). Dado que la mayoría del azúcar en el jugo de uva es fructosa y glucosa y no sacarosa, la lectura a veces se conoce como "Brix aparente".

También hay versiones disponibles para convertir lecturas de brix a las escalas oBaumé, oOechsle y oKMW scales.

La escala °Baumé se basa en la densidad y se diseñó originalmente para medir la masa de cloruro de sodio en el agua. El °Baumé se utiliza en la vinificación para medir el azúcar en el mosto. El refractómetro convierte la lectura de % Brix a °Baumé según la tabla que se encuentra en los Métodos Oficiales de Análisis de AOAC International, 18a edición. Un °Baumé es aproximadamente igual a 1.8 % Brix, y 1 °Baumé es aproximadamente equivalente a 1% de alcohol cuando el vino está completamente fermentado.

El °echsle (°Oe) se utiliza principalmente en la industria vitivinícola alemana, suiza y luxemburguesa para medir el contenido de azúcar del mosto. La escala °Oe se basa en la gravedad específica a 20°C (S.G. (20/20)) y son los primeros 3 dígitos que siguen al punto decimal. Un °Oe es aproximadamente igual a 0.2 % Brix.

oOe = [(S.G.(20/20)) - 1] x 1000

El °klosterneuburger Mostwaage (°KMW) se utiliza en Austria para medir el contenido de azúcar del mosto. °KMW está relacionado con °Oe mediante la siguiente ecuación:

oOe = oKMW x [(0.022 x oKMW) + 4.54]1 oKMW iequivale aproximadamente al 1% de Brix o 5 °Oe. °KMW también se conoce como °Babo.

Hay refractómetros disponibles que permiten al enólogo estimar el alcohol potencial que se producirá a partir de la fermentación de azúcares. El alcohol "potencial" o "probable" es una estimación del contenido de alcohol (% vol / vol). Esta conversión depende de muchos factores, como el tipo de uva, la madurez de la uva, la región de crecimiento y la eficiencia y temperatura de fermentación de la levadura.

El refractómetro permite al usuario adaptar el instrumento a sus necesidades específicas en función de su experiencia, ya que ningún factor de conversión fijo es de aplicación universal. La primera conversión se basa en el valor de % Brix y un factor de conversión ajustable entre 0.50 y 0.70 (0.55 es un valor común).

Alcohol Potencial (% v/v) = (0.50 to 0.70) x % Brix

Un inconveniente de la ecuación anterior es que no tiene en cuenta los azúcares y extractos no fermentables. También se agregó una segunda ecuación que toma en cuenta estos factores y puede dar una estimación más precisa del contenido de alcohol potencial en el vino terminado. Esta conversión se llama "C1" en el medidor y utiliza la siguiente ecuación:

Alcohol Potencial(%V/V) = 0.059 x [(2.66 x oOe) - 30] (C1)

La curva de alcohol potencial de los refractómetros se basa en las tablas que se encuentran en el Reglamento No 2676/90 de la Comisión de la Comunidad Económica Europea del 17 de septiembre de 1990, que determina los métodos comunitarios para el análisis del vino y la Organización Internacional de la Viña y el Vino (OIV). La curva de alcohol potencial se basa en la siguiente ecuación:

 

Alcohol Potencial (%v/v) = g/L de azúcar / 16.83

 

 

Análisis de Azúcar

Hanna ofrece refractómetros de azúcar para cumplir con los requisitos de la industria alimentaria. Las opciones de medidor incluyen versiones que miden el índice de refracción / Brix, % Brix (sacarosa), fructosa, glucosa y azúcar invertido. Estos refractómetros digitales son resistentes, portátiles y resistentes al agua para mediciones en el laboratorio o en terreno.

 

 

Cloruro de Sodio

Los refractómetros digitales están disponibles para medir el cloruro de sodio en soluciones utilizadas con alimentos. Los instrumentos ópticos emplean la medición del índice de refracción para determinar la concentración de cloruro de sodio en soluciones acuosas.

El instrumento destinado a la industria alimentaria utiliza referencias reconocidas internacionalmente para la conversión de unidades y la compensación de temperatura. Puede mostrar la medición de la concentración de NaCl de 4 formas diferentes: g / 100 g, g / 100 mL, gravedad específica y °Baumé. No está destinado a mediciones de salinidad del agua de mar.

 

 

Agua de mar

Un refractómetro es ideal para el análisis del agua de mar y utiliza la medición del índice de refracción para determinar la salinidad del agua de mar natural y artificial, el agua del océano o los intermedios salobres. El índice de refracción y la temperatura se miden y se convierten en una de las tres unidades de medida más populares: Unidades Prácticas de Salinidad (PSU), Partes por Mil (ppt) o Gravedad Específica (S.G. (20/20)). Todos los algoritmos de conversión se basan en publicaciones científicas respetadas que utilizan las propiedades físicas del agua de mar.

 

 

Glicol

Los refractómetros digitales están disponibles para medir etilenglicol y propilenglicol. Estos refractómetros digitales eliminan la incertidumbre asociada con los refractómetros mecánicos. Las muestras se miden después de una simple calibración del usuario con agua destilada o desionizada. En cuestión de segundos, el índice de refracción y la temperatura se miden y se convierten en una de dos unidades de medición; % volumen o punto de congelación. Los refractómetros utilizan referencias reconocidas internacionalmente para la conversión de unidades y la compensación de temperatura para soluciones de glicol (por ejemplo, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 87th Edition).

 

 

Soluciones

Las soluciones para la medición de refractometría incluyen el estándar Brix para verificar la precisión del refractómetro. El estándar Brix se suministra con un Certificado de Análisis que indica la precisión y trazabilidad del estándar.

 

 

Accesorios

Los accesorios incluyen solución de limpieza, paños de microfibra y pipetas de recarga para transferir una muestra al pocillo del medidor.

 

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