[667 359] Labor-Refraktometer - LD DIDACTIC
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06/06-Neum/Kem<br />
Gebrauchsanweisung <strong>667</strong> <strong>359</strong><br />
<strong>Refraktometer</strong> <strong>667</strong> <strong>359</strong><br />
1 <strong>Refraktometer</strong><br />
a) Okular<br />
b) Verriegelungsknopf<br />
c) Beleuchtungsprisma<br />
d) Lichteintritt des Beleuchtungsprismas<br />
e) Wasserauslass<br />
f) Lichteintritt des Messprismas mit Spiegelklappe<br />
g) Messprisma<br />
h) Anschlüsse für Wasserdurchfluss<br />
i) Einstellschraube<br />
j) Stellschraube für Dispersionskorrektur<br />
k) Kalibrierschraube<br />
l) Beleuchtungsfenster für Skala<br />
m) Halterung für Thermometer<br />
2 Kontaktflüssigkeit<br />
3 Kalibrierquader<br />
4 Thermometer<br />
1 Beschreibung<br />
Das <strong>Refraktometer</strong> dient zur Bestimmung des Brechungsindex<br />
n D bzw. des Brix-Wertes (Maß für die lösliche Trockensubstanz<br />
bzw. Zuckergehalt).<br />
Zusätzlich kann der Dispersionswert<br />
Abbesche Zahl<br />
ν<br />
D<br />
n<br />
=<br />
n<br />
F<br />
D<br />
−1<br />
− n<br />
C<br />
ϑ = n − n bzw. die<br />
F<br />
bestimmt werden.<br />
(Darin beziehen sich der Index D auf die Na-Linie 589,3 nm, F<br />
und C auf die Wasserstofflinien 486,1 nm und 656,3 nm.)<br />
Zur Bestimmung des Brechungsindex wird der Grenzwinkel der<br />
Totalreflexion am Übergang eines Messprismas zur zu untersuchenden<br />
Flüssigkeit (bzw. Festkörper) eingestellt. Der Brechungsindex<br />
wird dann direkt an einer Skala abgelesen.<br />
Mit Hilfe eines Wertes, der an der Einstellschraube zur Dispersionskorrektur<br />
abgelesen wird, können Dispersionswert bzw.<br />
Abbesche Zahl berechnet werden.<br />
C<br />
2 Technische Daten<br />
<strong>Refraktometer</strong><br />
Messbereich: 1,300 ... 1,700 (1,72)<br />
0 ... 95 % Brix<br />
Skalenteilung: 0,0005 (0,005)<br />
0,25 % Brix<br />
Abmessungen:<br />
9 cm x 14 cm x 24 cm<br />
Masse:<br />
2,2 kg<br />
Thermometer<br />
Messbereich 0 ... 74 °C<br />
Skalenteilung 1 °C<br />
Kalibrierquader<br />
Brechungsindex n D 1,51633<br />
Abmessungen<br />
9 mm x 15 mm x 34 mm<br />
Kontaktflüssigkeit<br />
Brechungsindex n D 1,63<br />
Beleuchtungseinrichtung (ohne Abbildung)<br />
Steckernetzgerät 100 ... 240 V, 50 / 60 Hz<br />
<strong>LD</strong> Didactic GmbH . Leyboldstrasse 1 . D-50354 Huerth / Germany . Phone (02233) 604-0 . Fax (02233) 604-222 . e-mail: info@ld-didactic.de<br />
©by <strong>LD</strong> Didactic GmbH<br />
Printed in the Federal Republic of Germany<br />
Technical alterations reserved
Gebrauchsanweisung <strong>667</strong> Seite 2/3<br />
3 Bedienung<br />
3.1 Bestimmung des Brechungsindexes bzw. des<br />
Brix-Wertes einer Flüssigkeit<br />
Falls die Lichtsituation nicht ausreicht, die Beleuchtungseinrichtung<br />
montieren und einschalten:<br />
genaueren Bestimmung des Korrekturwertes Z den Mittelwert<br />
aus den zwei möglichen Stellungen bilden.<br />
Anschließend die Oberfläche des Messprismas sofort<br />
mit Alkohol reinigen um Korrosion des Messprismas<br />
zu vermeiden.<br />
3.3 Kalibrierung mit destilliertem Wasser<br />
Durchführung mit destilliertem Wasser wie bei der Bestimmung<br />
des Brechungsindexes einer Flüssigkeit (3.1).<br />
Ggf. mit einem Schraubendreher Kalibrierschraube so<br />
drehen, dass der korrekte Wert gemäß Tabelle 1 angezeigt<br />
wird.<br />
Abb.: Montage der Beleuchtungseinrichtung<br />
a) am Lichteintritt des Beleuchtungsprismas (-> (d))<br />
b) an Beleuchtungsfenster für Skala (-> (l))<br />
Skala und Fadenkreuz im Okular scharf einstellen.<br />
Verriegelungsknopf drehen und Beleuchtungsprisma abheben.<br />
Einige Tropfen der zu untersuchenden Flüssigkeit auf das<br />
Messprisma geben.<br />
Beleuchtungsprisma zurückklappen und mit dem Verriegelungsknopf<br />
festsetzen, so dass die zu untersuchende<br />
Flüssigkeit eine blasenfreie Schicht zwischen Mess- und<br />
Beleuchtungsprisma bildet. Spiegelklappe für Lichteintritt<br />
des Messprismas zuklappen.<br />
Mit der Einstellschraube den Hell-Dunkel-Übergang in das<br />
Sichtfeld mit Fadenkreuz bringen.<br />
Mit der Stellschraube zur Dispersionskorrektur den Hell-<br />
Dunkel-Übergang farbfrei einstellen.<br />
Den Hell-Dunkel-Übergang nun mit der Einstellschraube<br />
exakt in die Mitte des Fadenkreuzes verschieben.<br />
Brechungsindex n D bzw. Brix-Wert an der entsprechenden<br />
Skala und ggf. Korrekturwert Z an der Schraube für Dispersionskorrektur<br />
ablesen. Zur genaueren Bestimmung<br />
des Korrekturwertes Z den Mittelwert aus den zwei möglichen<br />
Stellungen bilden.<br />
Nach Beendigung der Messungen die Oberflächen<br />
des Mess- und Beleuchtungsprismas mit Alkohol reinigen<br />
um Korrosion der Prismen zu vermeiden.<br />
3.2 Bestimmung des Brechungsindexes eines Festkörpers<br />
Verriegelungsknopf drehen und Beleuchtungsprisma abheben.<br />
Einige Tropfen Kontaktflüssigkeit auf das Messprisma geben<br />
und Festkörper so aufstellen, dass die Kontaktflüssigkeit<br />
eine blasenfrei Schicht zwischen Messprisma und<br />
Festkörper bildet.<br />
Achtung ! Hautkontakt mit der Kontaktflüssigkeit vermeiden<br />
!<br />
Beleuchtungsprisma zur Abdunkelung etwas zurückklappen.<br />
Spiegelklappe für Lichteintritt des Messprismas zuklappen.<br />
Mit der Einstellschraube den Hell-Dunkel-Übergang in das<br />
Sichtfeld mit Fadenkreuz bringen.<br />
Mit der Schraube zur Dispersionskorrektur den Hell-<br />
Dunkel-Übergang farbfrei einstellen.<br />
Den Hell-Dunkel-Übergang nun mit der Einstellschraube<br />
exakt in die Mitte des Fadenkreuzes verschieben.<br />
Brechungsindex n D an der Skala und ggf. Korrekturwert Z<br />
an der Schraube für Dispersionskorrektur ablesen. Zur<br />
Tabelle 1: Brechungsindex n D destillierten Wassers gegen<br />
Luft in Abhängigkeit von der Temperatur t. Für den Temperaturbereich<br />
gilt<br />
−5<br />
−6<br />
2<br />
≈1,3339<br />
−1,019<br />
⋅10<br />
⋅ t −1,822<br />
⋅10<br />
⋅ t<br />
n D<br />
t<br />
°C<br />
n D<br />
15 1,3334<br />
20 1,3330<br />
25 1,3325<br />
30 1,3320<br />
35 1,3313<br />
40 1,3306<br />
3.4 Kalibrierung mit dem Kalibrierquader<br />
Durchführung mit dem Kalibrierquader wie bei der Bestimmung<br />
des Brechungsindexes eines Festkörpers (3.2).<br />
Ggf. mit einem Schraubendreher Kalibrierschraube so<br />
drehen, dass der korrekte Wert n D = 1,51633 angezeigt<br />
wird.<br />
Anschließend die Oberfläche des Messprismas und<br />
den Kalibrierquader unbedingt sofort mit Alkohol reinigen<br />
um Korrosion des Messprismas und des Kalibrierquaders<br />
zu vermeiden.<br />
3.5 Temperierung der Prismen und der Flüssigkeit<br />
Thermometer mit Halterung einschrauben.<br />
Wasserschläuche so anschließen, dass temperiertes<br />
Wasser zuerst am Beleuchtungsprisma und anschließend<br />
am Messprisma vorbeifließt.<br />
Das Wasser soll am Anschluss für Wasserauslass beim<br />
Thermometer herausfließen.<br />
Temperiertes Wasser solange fließen lassen, bis das<br />
thermische Gleichgewicht, d.h. die Endtemperatur erreicht<br />
ist und dann die Messung durchführen.
Seite 3/3 Gebrauchsanweisung <strong>667</strong><br />
3.6 Zur Berechnung des Dispersionswertes und der<br />
Abbeschen Zahl<br />
Der Dispersionswert ergibt sich aus:<br />
ϑ =<br />
n<br />
F<br />
− n<br />
Für die Abbesche Zahl gilt:<br />
ν<br />
D<br />
n<br />
=<br />
n<br />
F<br />
D<br />
C<br />
−1<br />
− n<br />
= A + B ⋅ d<br />
C<br />
Die Werte für A und B können der Tabelle 1, der Wert für<br />
d der Tabelle 3 entnommen werden.<br />
Tab. 2: Dispersionstafel zu A und B<br />
n D A B n D A B<br />
1,30 0,02494 0,03340 1,50 0,02421 0,02762<br />
1,31 0,02488 0,03327 1,51 0,02420 0,02715<br />
1,32 0,02483 0,03311 1,52 0,02419 0,02665<br />
1,33 0,02478 0,03295 1,53 0,02418 0,02614<br />
1,34 0,02473 0,03276 1,54 0,02418 0,02560<br />
1,35 0,02469 0,03256 1,55 0,02418 0,02504<br />
1,36 0,02464 0,03235 1,56 0,02418 0,02445<br />
1,37 0,02460 0,03212 1,57 0,02418 0,02384<br />
1,38 0,02456 0,03187 1,58 0,02419 0,02320<br />
1,39 0,02452 0,03161 1,59 0,02421 0,02253<br />
1,40 0,02448 0,03133 1,60 0,02423 0,02183<br />
1,41 0,02444 0,03104 1,61 0,02425 0,02110<br />
1,42 0,02441 0,03073 1,62 0,02428 0,02033<br />
1,43 0,02438 0,03040 1,63 0,02432 0,01953<br />
1,44 0,02435 0,03006 1,64 0,02437 0,01868<br />
1,45 0,02432 0,02970 1,65 0,02442 0,01779<br />
1,46 0,02429 0,02932 1,66 0,02449 0,01684<br />
1,47 0,02427 0,02892 1,67 0,02456 0,01584<br />
1,48 0,02425 0,02851 1,68 0,02465 0,01477<br />
1,49 0,02423 0,02808 1,69 0,02475 0,01363<br />
1,50 0,02421 0,02762 1,70 0,02488 0,01239<br />
Tab.3: Dispersionstafel zu d ( = cos (3·Z) )<br />
Z d Z d<br />
0 1,000 60 -1,000<br />
1 0,999 59 -0,999<br />
2 0,995 58 -0,995<br />
3 0,988 57 -0,988<br />
4 0,978 56 -0,978<br />
5 0,966 55 -0,966<br />
6 0,951 54 -0,951<br />
7 0,934 53 -0,934<br />
8 0,914 52 -0,914<br />
9 0,891 51 -0,891<br />
10 0,866 50 -0,866<br />
11 0,839 49 -0,839<br />
12 0,809 48 -0,809<br />
13 0,777 47 -0,777<br />
14 0,743 46 -0,743<br />
15 0,707 45 -0,707<br />
16 0,669 44 -0,669<br />
17 0,629 43 -0,629<br />
18 0,588 42 -0,588<br />
19 0,545 41 -0,545<br />
20 0,500 40 -0,500<br />
21 0,454 39 -0,454<br />
22 0,407 38 -0,407<br />
23 0,358 37 -0,358<br />
24 0,309 36 -0,309<br />
25 0,259 35 -0,259<br />
26 0,208 34 -0,208<br />
27 0,156 33 -0,156<br />
28 0,104 32 -0,104<br />
29 0,052 31 -0,052<br />
30 0,000 30 0,000<br />
Diagramm zu d:<br />
Diagramm zu A und B: