Refraktometer Vergleich

Möchten Sie stattdessen zum Beispiel den Alkoholanteil von Spirituosen in Volumenprozent oder in Massenprozent testen bzw. messen, benötigen Sie auch wieder besondere Typen von Refrakometern. So können Sie diesbezüglich zum Beispiel auf ein explizites Gerät zurückgreifen, das für das Messen von beispielsweise selbst gebrannten Obstschnäpsen, Bourbon oder Whiskey prädestiniert ist.

Außerdem können bestimmte Modelltypen sowohl den Wassergehalt von Milch als auch den Zuckergehalt von Milchgetränken bestimmen. Gleiches gilt für Pflanzenöle und Ölemulsionen im Lebensmittelbereich. Hierbei bietet es sich fallspezifisch an, dass Sie auf ein Modell zurückgreifen, dass einen bedarfsgerechten Messbereich bietet. Für entsprechende Öle bzw. Ölemulsionen mit einer vergleichsweise geringen Konzentration, sollten Sie sich dabei für einen Refraktometer entscheiden, das auf kleinere Messbereiche ausgelegt ist; die niedrigen Werte können dann weitaus komfortabler abgelesen und vor allem exakter bestimmt werden.

Auch bei der Ernte von zum Beispiel Wein oder Zuckerrüben kommen Refraktometer zum Einsatz. Dabei werden sie genutzt, um den Zuckergehalt der jeweiligen Pflanzen zu bestimmen.

3.4 Salzgehalt Refraktometer

Ein weiteres Anwendungsgebiet von Refrakometern ist das Ermitteln der jeweiligen Salinität, hierbei geht es um das Messen des Salzgehalts von Flüssigkeiten. Möchten Sie etwa – zum Beispiel für die Lebensmittelverarbeitung – den Salzgehalt einer reinen Salzlösung messen, können Sie auf Geräte zurückgreifen, die für die Meeresaquaristik konzipiert wurden. Diese verfügen über insgesamt zwei Skalen, die sowohl die Salinität an sich als aber auch die Dichte berücksichtigen. Mit Refraktometern dieser Art können zudem dann auch Meerwasserbecken, salzhaltiges Mineralwasser oder stark verdünnte Salzlösungen auf den vorliegenden Salzgehalt untersucht werden. Außerdem können diese Modelle auch zur Kontrolle des Wassers genutzt werden, mit dem Meeresfische abgespült werden. In diesem Kontext ist zudem der so bezeichnete Lakenmesser ein wichtiges Utensil. Hierbei handelt es sich explizit um einen Refraktometer für Backlauge, das grundsätzlich geeignet ist für die Messung von salzhaltigen Lösung bei der Fertigung von Salzlakenkäse, wie zum Beispiel Fetakäse oder Schafskäse, oder aber beim Einlegen von Grillfleisch.

3.5 Edelstein Refraktometer

Selbst Edelsteine können von Ihnen mit bestimmten Geräten refraktometrisch gemessen werden. Diesbezügliche Modelle interpretieren quasi universelle physikalische Größen – wie zum Beispiel den Refraktionsindex RI – bei Flüssigkeiten.

4. So läuft der Messvorgang bei einem analogen Refraktometer ab

Der eigentliche Messvorgang bei einem analogen Refraktometer verläuft dabei stets nach einem identischem Schema. Nachdem Sie die Prismaklappe geöffnet haben, halten Sie den Refraktometer gegen eine Lichtquelle und schauen durch das Okular. Durch Drehen des Okulars können Sie die Schärfe optimal auf Ihr Auge ausrichten; die Skala muss auf jeden Fall gestochen scharf angezeigt werden. Ein integrierter Streulicht-Defensor erleichtert die entsprechende Scharfeinstellung, da er unerwünschtes Fremdlicht eliminiert. Anschließend geben Sie die Flüssigkeit bzw. die Probe – vorzugsweise mit entsprechendem Werkzeug aus Gummi, Kunststoff oder Holz – auf das Messprisma. Harte Gegenstände aus Metall oder Glas sollten nicht zum Auftragen genutzt werden, da sie leicht das relativ weiche Prismaglas beschädigen können; und das kann dann zu Messfehlern führen. Achten Sie darauf, dass die Probe keine Luftblasen enthalten darf: Zudem muss das Messprisma vollständig bedeckt sein. Anschließend verschließen Sie wieder fest die Prismaklappe vom Refraktometer. Dann halten Sie das Gerät für rund 30 Sekunden waagerecht; in dieser Zeit kommt es zu einer optimalen Temperaturanpassung zwischen Refraktometer und Probe.

Etwaige Korrektionsdaten zum Schluss berücksichtigen

Anschließen halten Sie das Refraktometer wieder gegen die Lichtquelle und schauen durch das Okular auf die Skala. Den entsprechenden Messwert können Sie dann an der Grenzlinie ablesen. Eventuell müssen Sie dabei auch noch die Korrektionsdaten, die sich auf einem Korrektionsthermometer, das sich auf der Prismaunterseite oder in der Prismaklappe befindet, ablesen. Die ermittelten Werte werden dann zum Messergebnis hinzugezählt oder vom Ergebnis abgezogen. Dies ist dann nötig, wenn die Messtemperatur nicht bei +20 °C liegt. Refraktometrische Messergebnisse sind nämlich nur bei dieser Temperatur exakt.

5. Analoge und digitale Refraktometer im direkten Vergleich

Ein digitaler Refraktometer hat gegenüber einem analogen Modell den Vorteil, dass sich die Handhabung weitaus einfacher präsentiert und dass Messwerte direkt digital angezeigt werden; es wird also ein digitaler Datentransfer ermöglicht. Zudem entfällt bei den meisten digitalen Modellen das Einbringen der Korrektionsdaten in die Messergebnisse. Denn dies wird oftmals von einer automatischen Temperatur-Korrektion übernommen. So sind die Ergebnisse bei einem Refraktometer mit automatisierter Temperatur-Korrektion schon bei der Ablesung hochgerechnet auf die erforderliche Bezugstemperatur von +20°C. Auch einige analoge Modelle verfügen über eine solche automatische Temperatur-Korrektion. Im Vergleich zu analogen Hand Refraktometern bieten die digitalen Version zudem den Vorteil, dass sie in der Regel noch leichter und auch kleiner sind. Dafür aber benötigen digitale Refraktometer etwas mehr Probe als die analogen Varianten. Zudem gelten die digitalen Modelle in der Regel als empfindlicher und gegenüber der analogen Konkurrenz als explizit hochpreisig. Außerdem müssen Sie bei den digitalen Geräten stets die Leistungskraft der Batterien im Auge behalten, wenn Sie nicht von einem batteriebedingtem Ausfall des Refraktometers überrascht werden wollen.

5.1 Video: Was sind Refraktometer?

6. Für jeden Bedarf gibt es das passende Refraktometer

Im Handel sind mittlerweile verschiedene Refraktometer erhältlich, die jeweils bedarfsgerecht eingesetzt werden können. Die tragbaren bzw. mobilen Refraktometer ermöglichen Ihnen dabei eine direkte Vor-Ort-Bestimmung von Brechungsindex, da sie quasi in der Hosentasche mitgeführt werden können. Neben diesen Hand-Geräten können Sie sich auch für Refraktometer in Tischausführung entscheiden. Diese zumeist digitalen Versionen bieten Ihnen dabei weitaus mehr Optionen als die Hand-Geräte. So stellen sie in der Regel eine hervorragende Lösung für zahlreiche Anwendungsszenarien – von typischen Brix-Messungen bis hin zur Ermittlung des Brechungsindex von zum Beispiel Bitumen bei 100 °C – dar. Oftmals lassen sich Modelle dieser Art auch mit Messzellenmodulen für Brechungsindex und Dichte kombinieren. Darüber hinaus sind die Systeme oftmals erweiterbar, so dass Ihnen noch weitere Einsatzgebiete zur Verfügung stehen. Wenn Sie gleich mehrere Parameter mit einer Refraktometermessung bestimmen möchten, ist ein entsprechendes Multiparameter-Gerät empfehlenswert.

7. Die relevanten Refraktometer traditioneller Bauart

Die Wurzeln der Refraktometer sind bis in das Jahr 1802 zurückzuverfolgen. Derartige Refraktometer im traditionellen Sinn nutzen als Lichtquelle in der Regel das Sonnenlicht oder eine Glühlampe, die in manchen Fällen mit einem Farbfilter versehen ist. Eine über eine Optik ablesbare Skala dient als Detektor. Als exemplarische Beispiele von Refraktometern mit traditioneller Bauform können folgende Messeinrichtungen angegeben werden:

7.1 Wollastons Refraktometer

Dieses frühe Modell wurde im Jahr 1802 vom englischen Arzt, Chemiker und Physiker William Hyde Wollaston entwickelt. Bei diesem Refraktometertyp wird die Totalreflexion verwendet bzw. ausgenutzt, um den jeweiligen Brechungsindex eines Stoffes zu bestimmen.

7.2 Abbe-Refraktometer

Dieses im Jahr 1847 entwickelte Modell ist als ein optisches Gerät zur Ermittlung des Brechungsindex von flüssigen Stoffen konzeptioniert. Aufgebaut ist das Gerät dabei als Totalreflektometer. Daher wird hier im Hinblick auf das Messprinzip von der Tatsache ausgegangen, dass der Totalreflexion-Grenzwinkel an einer Grenzfläche vom Brechungsindex der involvierten optischen Medien abhängig ist. Der optische Aufbau in diesem Refraktometer, das von Ernst Abbe entwickelt wurde, gewährleistet eine exakte Bestimmung des Grenzwinkels mit einer lediglich dünnen Flüssigkeitsschicht, die genau zwischen den beiden integrierten Glasprismen aufgetragen wird.

7.3 Jelley-Refraktometer

Dieses Messgerät, das nach seinem Erfinder bzw. Entwickler benannt wurde, verfügt über besondere Eigenschaften beim Messen des Brechungsindex von Flüssigkeiten. Das im Jahr 1934 der Öffentlichkeit präsentierte Modell besteht aus einem mechanisch vergleichsweise simplen und zudem preiswert anzufertigendem Aufbau. Für das Verfahren an sich benötigt dieses Gerät dann nur sehr geringe Mengen der Flüssigkeiten, die untersucht werden sollen. Zwar können Sie mit diesem Modelltyp eine gute Präzision hinsichtlich der Messresultate erzielen, aber dafür ist die gesamte Konstruktion ausgesprochen empfindlich. Kommt es zum Beispiel zu einer unsachgemäßen Handhabung des Mikroprismas, kann dies schnell und leicht zu Beschädigungen führen.

7.4 Pulfrich-Refraktometer

Bei dieser Bauform, die Carl Pulfrich im Jahr 1888 entwickelte, stellen ein quaderförmiger Glaskörper mit vorab bekanntem Brechungsindex sowie ein integriertes Fernrohr die relevantesten Baukomponenten dar. Den Winkel können Sie bei dieser Variante zwischen Fernrohr und Quader ablesen.
Heute erhältliche Varianten arbeiten mit modernen Komponenten

Moderne Messeinrichtungen dieser Art nutzen demgegenüber eine LED als Lichtquelle; zudem wird ein CCD-Sensor als Detektor eingesetzt. Damit Sie die Möglichkeit erhalten, eine Kompensation des von der Temperatur unabhängigen Brechungsindex vorzunehmen, ist oftmals eine zusätzliche Temperaturmessung respektive eine Thermostatierung in den entsprechenden Refraktometern eingebaut. Gerade Hand- und Tischgeräte, die vorzugsweise für vergleichsweise kleine Probemengen ausgelegt sind, basieren auf dieser modernen Bauform. Auch die vornehmlich in Unternehmen eingesetzten Prozessrefraktometer sind mit diesen modernen Komponenten ausgestattet. Prozessrefraktometer werden zum Beispiel direkt in ein Rohr oder in einen Tank eingebaut; sie werden also quasi unmittelbar in einen laufenden Prozess eingebunden. Weitere Einsatzgebiete dieser modernen Modelle lassen sich zum Beispiel in Regensensoren oder auch in Apparaturen zur Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) finden.

8. Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten

Das Refraktometer kommt dabei in zahlreichen Anwendungsgebieten zum Einsatz. In vielen Branchen respektive im Rahmen von technologischen Prozessen kommen oft Flüssigkeiten zum Einsatz, die über eine hohe Qualität verfügen müssen. Denn nur entsprechend qualitativ hochwertige Flüssigkeiten sorgen dann für einen zuverlässigen und reibungslosen Ablauf eben der jeweiligen technologischen Prozesse. So kommt das Refraktometer – in jeweils verifizierter bzw. spezifizierter Form – vorzugsweise in der Automobilindustrie, in der Chemischen Industrie, im Gesundheitswesen, in der Lebensmittelindustrie, in der Metallverarbeitung bzw. in der metallverarbeitenden Industrie sowie zum Beispiel in der Tierhaltung zum Einsatz. Wenn Sie das Refraktometer in diesen Segmenten als Messgerät verwenden möchten, müssen Sie allerdings die jeweilige Intention berücksichtigen. Diesbezüglich können Sie dann genau den Refraktometertypen verwenden, dessen Funktionen und Skalen auf die jeweilige Flüssigkeit bzw. auf die entsprechende Messintention abgestimmt sind.

8.1 Führende Hersteller

AEG    –    Kern