Refracción

Cuando se pone un lápiz en el agua, la punta del lápiz aparece doblada (inclinada). Luego, si se hace lo mismo pero colocando el lápiz en una solución de agua azucarada, la punta del mismo aparecerá aén más inclinada. Este es el fen&ooacute;meno de la refracción de la luz. Los refractómetros son instrumentos de medición, en los que éste fenómeno de la refracción de la luz se pone en práctica. Ellos se basan en el principio por el cual, cuando aumenta la densidad de una sustancia (por ejemplo : cuando se disuelve el azécar en el agua), el Índice de refracción aumenta proporcionalmente. Los Refractómetros fueron inventados por Dr. Ernst Abbe, cientifico Alemán / Austriaco a principios del siglo XX.

Los principios de los Refractómetros son dos sistemas de detección para el índice de refracción : los sistemas transparentes y sistemas de reflexión. Los Refractómetros portatiles y los refractómetro Abbe usan los sistemas transparentes, mientras que los refractómetros digitales usan los sistemas de reflexión. El sistema transparente para el refractómetro portátil se describe abajo.

El sistema de refracción para el refractómetro digital (sistema de reflexión) se detallará mas abajo. En la figura debajo, haz de luz A, que incide desde la parte baja izquierda del prisma, no es reflejada por el limite, pero pasa a través de la muestra. El haz de luz B se refleja por la cara derecha, directamente a lo largo del límite del prisma. El haz de luz C, incide en un ángulo demasiado grande para pasar a traves de la muestra, si no que es totalmente reflejado hacia el lado bajo y derecho del prisma. Como resultado, la línea límite es producida dividiendo la luz y la sombra en el otro lado de la línea punteada B en la figura. El ángulo de reflexión de esta línea es proporcional al índice de refracción, la posición de la línea límite entre la luz y los campos oscuros son captadas por un sensor y convertidas en índices refractivos.

Sobre el Brix ( % )

La Escala de Medición (%) muestra el porcentaje de concentración de los sólidos solubles contenidos en una muestra (solución de agua). El contenido de los sólidos solubles es el total de todos los sólidos disueltos en el agua, incluso el azécar, las sales, las proteínas, los ácidos, etc., y la medida leída es el total de la suma de éstos. Básicamente, el porcentaje Brix (%) se calibra a la cantidad de gramos de azécar contenidos en 100g de solución de azécar. Así, al medir una solución de azécar, Brix (%) debe ser perfectamente equivalente a la concentración real. Con soluciones que contienen otros componentes, sobre todo cuando uno quiere saber la concentración exacta, una tabla de conversión es necesaria.

Aplicaciones de los refractómetros

FRUTAS

Cuando se mide la concentración en la fruta, el refractómetro tiene los siguientes beneficios : 1 Se Puede determinar el tiempo correcto de cosecha (siega).

INDUSTRIA ALIMENTICIA

Midiendo la concentración de azúcar o los sólidos solubles (%) de varios productos alimenticios Pueden obtenerse los siguientes beneficios :

OTROS ÁMBITOS INDUSTRIALES Y DE INVESTIGACIONES

Emisión de ondas de luz. Como se ve en la Figura 1, las ondas de luz Pueden parecer en forma unidireccional aunque realmente son emitidas en todas las direcciones como se ve en la Figura 2

Cuando la luz es emitida en todas las direcciones y pasa a través de un filtro, sólo la onda de luz que oscila en forma paralela a las barras del filtro pasa a través de ella, cuando las ondas de luz que oscilan en otras direcciones se bloquean por el filtro (Figura 3) tal luz emitida en una dirección particular se llama luz polarizada, y el filtro se llama filtro polarizado.

Cuando la luz polarizada pasa a través de un tubo de observación lleno con una solución de muestra que no hace que la luz rote (el agua, por ejemplo), la luz continéa moviéndose en la misma dirección después de atravesar la solución. (Figura 4)

En contraste, cuando pasa a través de un tubo de observación lleno de una solución de muestra que hace que la luz rote (solución de sacarosa, por ejemplo), la onda de luz empieza a rotar a través de la solución. (Figura 5) esto se llama rotación óptica.

Esas muestras que hacen rotar la luz tienen una fórmula molecular que contienen carbono asimétrico (ver "C"). El azécar es el más comén. La explicación del carbono asimétrico Puede ser altamente técnica. Nosotros lo explicaremos en una futura ocasión. Imagine un sistema óptico centrado formado por un filtro polarizado, un tubo de observación, otro filtro polarizado, y un sensor, alineados. (Figura 6 y 7)

En la Figura 6 se ve un tubo de observación lleno con agua, en la Figura 7 una muestra, como solución de sacarosa, esto hace que la luz rote.

En la Figura 6 cierta cantidad de luz llega al sensor.

En la Figura 7 la luz no llega al sensor. (técnicamente hablando, una cantidad imperceptible de luz alcanza al sensor, pero asumamos que la luz no lo alcanza)

Cuando el segundo filtro polarizado es rotado, como se muestra en la Figura 8, la misma cantidad de luz alcanza al sensor, como en la Figura 6.

< Poniendo en Cero un Polarímetro >

Como llevar a cero un polarímetro se muestra la figura 6.

*En el procedimiento de ajuste real, no es necesario llenar de agua el tubo de observación y la puesta a cero es realizada a través del aire. Ponga un tubo de observación lleno de una solución de muestra que hace que la luz rote como muestra la Figura 8. Luego rote el segundo filtro polarizado para que la luz alcance al sensor como lo hizo cuando lo llevo a cero. El ángulo de rotación del filtro polarizado es el ángulo de rotación de la solución.

*Las instrucciones para el polarímetro POLAX-2L son casi las mismas que las instrucciones anteriores. El sensor usado aquí es el mismo que su ojo en el Manual de Instrucciones del POLAX-2L. Los pasos para llevar a cero el AP-100 no son exactamente iguales que los descriptos aquí, pero los dos usan los mismos principios.