¿Qué es un refractómetro y qué utilidades tiene?

refractómetro

El estudio de cualquier sustancia dentro de un laboratorio requiere de herramientas que permitan conocer las propiedades físicas de aquellas sustancias. Si te dedicas a esto, hay un utensilio que no te puede faltar: el refractómetro. Te lo contamos todo en Web de Profesionales.

Fue inventado por el alemán Ernst Abbe a finales del siglo XIX. Con sus conocimientos sobre la óptica y la manera en que funciona la luz, logró crear un instrumento que mide los cambios de la luz a través de una sustancia dependiendo de sus características.

A este tipo de mediciones se le conoce como Refractometría. Esta disciplina determina varias propiedades de las sustancias con el índice de refracción, que mide la propagación de la luz a través de diferentes cuerpos o sustancias.

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¿Qué es un refractómetro?

En el momento de su creación, el refractómetro era un elemento de uso restringido dentro del laboratorio. Pero con el avance de los tiempos y las tecnologías, ha podido salir de ese espacio y su portabilidad ha hecho que sea un elemento obligatorio en las diferentes ramas del sector científico.

El refractómetro es un instrumento óptico que utiliza la luz para identificar las propiedades de las sustancias a examinar incluyendo su densidad y su pureza.

refractómetros

El refractómetro tradicional presenta algunos elementos esenciales. Estos son una lámpara, que bien puede ser un filamento de tungsteno como las bombillas incandescentes, que emitan luz blanca para que los prismas de vidrio puedan controlar los ángulos de la luz y dirigirla hacia las escalas que proporcionan los valores (sea el índice de refracción o grados Brix).

El refractómetro usa los prismas para descomponer y recomponer la luz, de tal modo que las escalas miden con exactitud cualquiera de los valores antes mencionados.

Sin embargo, como cualquier otro elemento de laboratorio, las necesidades de los usuarios pueden ser más específicas o pueden necesitar mayor potencia. Por lo que el refractómetro puede tener más piezas que se acomodan a estas circunstancias.

¿Qué medidas toma?

Con un refractómetro se pueden sacar dos datos que ayudan a conocer detalles importantes con los que se puede conocer la densidad de una sustancia o su concentración.

Índice de refracción

El índice de refracción es la unidad de medida más común de un refractómetro. Cuando la luz pasa por un líquido, sufre un cambio importante en su velocidad y la visión de los objetos dentro de ese líquido cambia de acuerdo a las propiedades de las sustancias. Es decir, de acuerdo con la densidad de la sustancia, la forma en que se comporta la luz cambia.

El índice de refracción es el resultado de dividir la velocidad de la luz en el vacío entre la velocidad de la luz del medio por el que pasa. Esta medida se usa para saber cuánto se reduce la velocidad de la luz en una sustancia.

Esta reducción de la velocidad produce cambios en forma en que se observa dentro de las sustancias. El refractómetro usa sus prismas para que la luz pase por la sustancia e indique con exactitud los valores en sus escalas de acuerdo al comportamiento de la luz.

Grados Brix

Cuando se necesita examinar una sustancia en la que algunas materias (principalmente azúcares) se disuelven en algún líquido, se usan los grados Brix para conocer el cociente total de materia seca dentro de la sustancia.

La manera en que el refractómetro saca este dato es igual que como saca el índice de refracción. El único cambio dentro del funcionamiento del equipo es la escala que muestra.

Esta medida suele ser usada para la industria alimenticia para encontrar el nivel de azúcar en zumos, vinos y otro tipo de bebidas. Con él, se puede medir con facilidad la cantidad de los componentes sólidos de los alimentos.

Tipos de refractómetros

Existen varios tipos de refractómetros, cada uno tiene piezas que hacen más específico su uso:

Refractómetro de Abbe

refractómetro de abbe

Este es el más cercano al original. Se trata de un elemento que se debe utilizar en una mesa, y que funciona con luz artificial. Es el refractómetro más básico de todos y el que puedes encontrar en cualquier laboratorio.

Este refractómetro de laboratorio tiene integradas las dos escalas antes mencionadas. Una de las ventajas de esta herramienta es la posibilidad de analizar las propiedades de las sustancias bajo diferentes temperaturas, ya que se puede integrar un termostato externo a base de tubos de agua.

Suele usarse con azúcares disueltos en agua u otros líquidos. Sin embargo, tiene una amplia gama de sustancias que puede analizar, y que va desde aceites, lacados y pinturas, hasta alcohol y disolventes.

Refractómetro de Pulfrich

El refractómetro de Pulfrich es una variante del original, fue creado por el físico alemán Carl Pulfrich unos años después del de Abbe. Su funcionamiento permite que no solo se pueda medir el índice de refracción de líquidos sino también de sólidos.

Se suele usar para sustancias complicadas de analizar con precisión, como disoluciones, reactivos o líquidos reactivos. Otra ventaja de este refractómetro es la facilidad para examinar sustancias en diferentes intervalos de temperatura.

Por tanto, esta herramienta de Refractometría es usada como equipo de mesa de muchos laboratorios, pero su uso es mucho más específico para sustancias más complicadas de controlar.

Refractómetro de inmersión

refractómetro de inmersión

En 1899, el físico Carl Zeiss diseñó uno más sencillo y menos caro que el refractómetro de Abbe.  Zeiss inventa un refractómetro tubular donde el prisma está integrado a la lente, lo que lo hace más versátil.

Se denomina “de inmersión” debido a que el instrumento funciona poniéndolo directamente dentro de la sustancia. En cuanto a la luz se consigue usando luz natural o una bombilla bajo el recipiente que contiene la sustancia.

Este tipo de herramienta sería la antecesora del refractómetro portátil, que el que se puede transportar cómodamente, y usa la luz solar directamente para su funcionamiento.

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