วันจันทร์ที่ 7 กรกฎาคม พ.ศ. 2557

หลักการทำงานของ Refractometer

เครื่องวัดความหวาน ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาโดย Dr. Ernst Abbe นักวิทยาศาสตร์ เยอรมัน/ออสเตรีย ในต้นศตวรรษที่ 20 โดย เครื่องวัดความหวาน ที่ใช้ระบบของการสะท้อนของแสง คือ Hand-held Refractometers และ Abbe Refractometers ส่วน เครื่องวัดความหวาน ที่ใช้ระบบของการส่องผ่าน คือ digital refractometer
 การวัดค่าดัชนีหักเหของแสง (refractive index) สามารถทำได้ 2 ระบบ คือ
  • วัดด้วยการส่องผ่านของแสง (transparent system)
  • วัดด้วยการสะท้อนของแสง (reflection system) 
การหักเหของแสง ( Refraction) เมื่อนำหลอดๆ หนึ่งจุ่มลงในแก้วน้ำที่มีน้ำอยู่ จะสังเกตเห็นการโค้งงอของหลอด และถ้าน้ำที่มีอยู่ในแก้วมีน้ำตาลละลายอยู่ หลอดก็จะโค้งงอมากขึ้น (อธิบายดังรูปที่ 1) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า การหักเหของแสง ( refraction) Refractometers คือ อุปกรณ์ที่ใช้วัดปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจากการหักเหของแสงนี้ โดยหลักการทำงานของ เครื่องวัดความหวาน จะขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสาร (เช่นการละลายของน้ำตาลในน้ำ) และจะเพิ่มขึ้นอย่างเป็นสัดส่วนกับความหนาแน่น (เราจะสังเกตเห็นการโค้งงอของหลอดมากขึ้น) เครื่องวัดความหวาน ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาโดย Dr. Ernst Abbe นักวิทยาศาสตร์ เยอรมัน/ออสเตรีย ในต้นศตวรรษที่ 20 

Hand Held Refractometer

Hand held refractometer  เป็น เครื่องวัดความหวาน ที่มีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา พกพาได้ ใช้งานง่าย สะดวกรวดเร็ว การทำงานของ เครื่องวัดความหวาาน อาศัยหลักการหักเหของแสง ใช้วัดความเข้มข้นของสารละลาย วิธีการ วัดค่า ทำได้โดยการหยด สารละลายที่ต้องการทราบค่า  บนแผ่นปริซิม ปิดด้วยแผ่นปิด แล้วส่องมองผ่านช่อง ในที่มีแสง  จะมองเห็นเป็นแถบสี ที่อ่านค่าตัวเลขได้ ตามเสกล ที่เครื่องกำหนดไว้ เช่น เป็นเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้น ความเข้มข้นของน้ำตาล น้ำเชื่อม น้ำผลไม้ ที่วัดได้ มีหน่วยเป็น Brix หรือ อาจเป็นค่าความหนาแน่นของเหลว หรือทั้งสองอย่าง
  • ก่อนและหลังการใช้ เครื่องวัดความหวาน ควรทำความสะอาดแผ่น ปริซึม ซึ่งเป็นบริเวณที่ใช้
    หยดสารละลายตัวอย่าง ด้วยกระดาษเช็ดเลนส์ ฝุ่นละออง คราบสกปรกบนแผ่นปริซึม มีผลต่อ
    ความถูกต้องของค่าที่อ่านได้ 
  • สารละลายที่หยดไม่ควรมีฟองอากาศปน ซึ่งอาจจะมีผลต่อค่าที่อ่านได้ 
  • ค่าที่อ่านได้เป็นค่าที่สัมพันธ์กับความเข้มข้นที่อุณหภูมิที่ระบุไว้ในเครื่อง คือ 20 C


การปรับเทียบ Brix Refractometer

ก่อนที่คุณจะเริ่มต้นการวัด จะต้องมีการปรับเทียบ เครื่องวัดความหวาน ด้วยน้ำกลั่น เพื่อการวัดที่ถูกต้องและแม่นยำ

เริ่มต้นการปรับเทียบโดยยกแผ่น plate หยดน้ำกลั่นลงไปบนปริซึม 2-3 หยด ปิดแผ่น plate เพื่อให้น้ำกระจายไปทั่วปริซึม โดยไม่ให้มีฟองอากาศ หรือจุดที่แห้ง ให้น้ำตัวอย่างอยู่ด้านบนปริซึมประมาณ 15 วินาที (เป็นการปรับอุณหภูมิในการวัด)


ถือ เครื่องวัดความหวาน ไปทางที่มีแสงและมองเข้าไปในเลนส์ อ่านสเกลที่ได้ในตำแหน่งสีที่ตัดกัน


ใช้ไขควงหมุน จนกระทั่งเขตระหว่างสีฟ้าและสีขาวมาอยู่ที่ค่า 0

ภาพด้านล่างแสดงให้เห็นถึงการที่ เครื่องวัดความหวาน ไม่มีตัวอย่างใดๆ ในการวัดเลย