قياس معامل الانكسار/ مقياس Brix

يستخدم مقياس معامل الانكسار الرقمي، المعروف أيضًا باسم مقياس brix، طريقة الانعكاس الكلي لقياس معامل الانكسار أو القيم ذات الصلة للعينات السائلة. ويتم هذا القياس بطريقة رقمية، مما يقلل بشدة من تأثير المشغل. يمكن الوصول إلى دقة Brix تصل إلى 0.00002 أو 0.01% باستخدام حجم عينة صغير (0.5 إلى 1 مل) ويتم إجراء القياس في وقت قصير (بضع ثوانٍ).

تستخدم أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية صمامًا ثنائيًّا مشعًّا للضوء، ومنشورًا ياقوتيًّا، وحساسًا ضوئيًّا عالي الدقة. توضع العينة على المنشور ويبدأ القياس. من زاوية معينة للحادثة، والتي تُسمى الزاوية الحرجة، لم يعد الشعاع يخترق العينة، ولكنه ينعكس تمامًا من سطحها، ويتم الكشف عنه بواسطة الحساس الضوئي. ويتم احتساب معامل الانكسار من هذه الزاوية الحرجة. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية الموضوعة على الطاولة / أجهزة brix ثرموستات بلتييه مدمجًا للتحكم في درجة حرارة العينة.

تعرف على المزيد حول تعريف معامل الانكسار وتطبيقاته وكيفية قياسه وقانون سنيل للانكسار وغير ذلك الكثير.

يمكن قياس معامل الانكسار لمحلول ما يدويًا أو رقميًا. تستخدم الطرق اليدوية مثل مقياس معامل الانكسار البصري المحمول أو مقياس معامل الانكسار البصري ABBE على نطاق واسع لتحديد معامل الانكسار والقيم ذات الصلة، على سبيل المثال BRIX، وalcohol %، وBaumé، وPlato، إلخ. وعلى الرغم من أن هذه الطرق سهلة الاستخدام وغير مكلفة إلى حد كبير، إلا أنها تتطلب خبرة في كل خطوة من خطوات بروتوكولات التشغيل اليدوي، والتي غالبًا ما تؤثر على دقة النتائج وموثوقيتها. تتوفر أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية / مقاييس brix كأجهزة موضوعة على الطاولة وأجهزة محمولة. وتقوم بقياس العينات السائلة بطريقة رقمية، مما يقلل من تأثير المشغل بشدة.

مقارنة بين أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية واليدوية: عرض أساليب القياس المختلفة

بالنسبة إلى أجهزة قياس معامل الانكسار الموضوعة على الطاولة، يكون الحجم النموذجي 0.5 مل تقريبًا للعينات عالية التوتر السطحي و1 مل للعينات منخفضة التوتر السطحي. ونظرًا لأننا لا نحتاج إلا إلى عدة قطرات، تتعادل درجات حرارة العينة وخلية القياس ويحدث التحليل خلال فترة قصيرة فقط.

يعتمد ذلك على اختلاف درجة الحرارة بين العينة وخلية القياس، وكذلك نوع العينة والدقة المطلوبة للقياس. وعادةً ما يكون وقت القياس هذا عدة ثوانٍ.

عادةً ما تُضبط أجهزة قياس معامل الانكسار / مقياس brix بالماء عند درجة حرارة قياس محددة. ويتم التحكم في درجة الحرارة هذه باستخدام عنصر بلتييه، والذي يمكنه خفض أو رفع حرارة خلية القياس حتى درجة حرارة معينة (مثل 20 درجة مئوية). وتُستخدم أحيانًا معايير Brix لضبط مقياس معامل الانكسار من أجل قياس تركيزات السكر. وتنتج معايير Brix هذه غالبًا في الموقع. يمكن تحضير معيار BRIX الذكي باستخدام ميزان ومقياس معامل انكسار متصل ببرنامج الحاسب الآلي LabX™‎، مما يزيد من الدقة وإمكانية التتبع ويستبعد أخطاء النسخ اليدوي.

تعرف على المزيد حول كيفية اختبار مقياس معامل الانكسار الرقمي وضبطه.

صممت أجهزة قياس معامل الانكسار الرقمية / مقاييس brix في الأساس لقياس السوائل المتجانسة. وفي الواقع، يمكن قياس العديد من العينات الأخرى بنجاح، مثل العينات العجينية أو حتى الرقائق المعدنية. وتتطلب هذه العينات المحددة بعض الملحقات الإضافية، مثل مكبس أو طابع رقائق. ويجب الحذر بشدة عند التعامل مع العينات المتطايرة (حيث يوصى باستخدام خلية تدفق) أو العينات غير المتجانسة حيث يجب تقليب/مجانسة العينة قبل القياس. يمكن القيام بذلك آليًا باستخدام المجانسة/الخلط في الدورق بآخذ العينات الأتوماتيكي InMotion™‎.