🗊Презентация Рефрактометры в квалиметрии молочной промышленности

Рефрактометры в квалимертии молочной промышленности Куренкова Л.А магистрант 123 группы 20.10.2018

Оптические методы исследования Это методы, основанные на использовании законов оптики, т. е. законов, описывающих природу и механизмы оптического излучения (света), его распространение и явления, наблюдаемые при взаимодействии света и вещества. Это взаимодействие приводит к различным энергетическим переходам, которые регистрируются экспериментально в виде поглощения излучения, отражения и рассеяния электромагнитного излучения.

Рефрактометрия это метод исследования веществ, основанный на определении показателя (коэффициента) преломления (рефракции) и некоторых его функций. Приборы для определения показателя преломления (ПП) методами рефрактометрии называют рефрактометрами. Их устройство основано на явлении полного внутреннего отражения на границе раздела двух сред с разными показателями преломления.

Основные законы оптики Закон прямолинейного распространения света; Закон независимости световых лучей; Закон преломления; Закон отражения.

Законы оптики: Закон отражения: Угол падения равен углу отражения α =  Закон преломления: Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред: = n n - относительный показатель преломления второй среды относительно первой

Показатель преломления Абсолютный – показатель преломления среды по отношению к вакууму. Он показывает во сколько раз скорость света в данной среде меньше, чем в вакууме: Относительный – показатель преломления одной среды относительно другой.

Факторы, влияющие на показатель преломления температура; концентрация раствора; длина волны падающего света. Зависимость показателя преломления воды от температуры Зависимость изменения показателя преломления от концентрации растворенного вещества

В качестве источника света используют: В качестве источника света используют: белый свет, свет электролампы, натриевое пламя. При естественном освещении и свете электролампы вследствие рассеяния лучей света граница светотени получается расплывчатая, радужная. Для устранения этого дефекта применяют компенсатор дисперсии (призмы Амичи), которые устанавливают перед объективом.

Схема преломления лучей

Ход лучей в рефрактометре при измерении показателя преломления методом скользящего луча

Применяемые приборы Наиболее распространены рефрактометры с призменными блоками и компенсаторами дисперсии Аббе, позволяющие определять показатель преломления в «белом» свете по шкале или цифровому индикатору. Для определения составных частей молока и молочных продуктов используют следующие марки лабораторных (стационарных) рефрактометров: ИРФ-454, РЛ-2, РЛ-3, рефрактометр Аббе, поточные рефрактометрические системы (например, К-Patents)

Внешний вид рефрактометров

Применение рефрактометрического метода 1. Определение физико-химических параметров веществ содержание сухих веществ (сыворотка, молоко, сгущенное молоко с сахаром и т.д.). массовую долю белка в молоке; массовую долю лактозы в молоке; массовую долю жира в молоке; СОМО Коэффициент корреляции между СВ и показателем преломления Nd ≥0,95. Для молока, обезжиренного молока, пахты, сыворотки, КСБ, смеси для мороженого, сгущенного молока с сахаром, для рассола, раствора хлорида кальция получены уравнения типа: СВ = А∙Nd + В Вычисленные по уравнениям регрессии значения СВ вполне совпадают с определенными аналитическим путем. Погрешность определения СВ - не более 1%

Применение рефрактометрического метода 2. Идентификации химических веществ например минералов, показатель преломления мелких крупинок (порошков) определяют иммерсионным методом - (погружают крупинки в капли иммерсионных жидкостей с известными показателем преломления и наблюдают в микроскоп момент совпадения показателя преломления при нагревании или изменении длины волны); обратный вариант иммерсионного метода применяется для идентификации расплавов органических веществ при анализе лекарственных препаратов (с помощью микроскопа и набора стеклянных порошков с известными показателями преломления - метод Кофлера) 3. Количественного и структурного анализа

Применение автоматических рефрактометров: для непрерывной регистрации показателя преломления жидкостей в потоке при испарении, разделении (кристаллизации) и смешивании жидкостей; при смешивании молочной основы с фруктовой добавкой для контроля содержания последней в продукте и т.д. как универсальные детекторы жидкостных хроматографов.

Достоинства метода высокая точность определения – показателя преломления жидких и твердых тел с точностью до 0,0001, а сухих веществ - (±0,1)%, что значительно лучше, чем обеспечивает плотномер; простота в обращении; малые затраты времени на измерение (возможность использования в технологическом процессе); для определения требуется небольшое количество вещества; в поточных рефрактометрах – высокая стабильность работы (нет дрейфа сигнала, нет погрешности, вызываемой налипанием продукта; кристаллы сахара, пузырьки воздуха, мякоть плодов, изменения цвета не влияют на точность измерения); цифровой принцип – калибровка не меняется со временем (после того как сенсор был откалиброван на определенный диапазон, нет необходимости в калибровке)

Недостатки метода: на отдельном приборе возможно определение узкого круга веществ, имеющих определенные показатели преломления.

Список литературы

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!