رفرکتومتر (انکسار سنج)

رفرکتومتر یا رفراکتومتر چیست؟ (refractometer) از دو کــلــمــــه (Refract(o بــه مـعـنــی شـکـسـتــن و meter بـه معنـی سنجش تشکیل شده است و به معنی شکست سنج است.

رفراکتومتر یا رفرکتومتر (انکسار سنج) دستگاهی است که از شکست نور برای شناسایی یک نمونه و تعیین میزان خلوص آن استفاده می کند و در نهایت غلظت یک ماده خاص را در آن نمونه ( که عموماً محلول می باشد ) اندازه می گیرد.

رفرکتومتر نوعی دستگاه برای تشخیص خلوص و شناسایی مواد در آزمایشگاه می باشد و به عملی که انجام می دهد رفرکتومتری گفته می شود؛ رفرکتومتری در واقع ضریب شکست مایعات و گازها و جامدات می باشد.
در مصارف پزشکی و آزمایشگاهی رفرکتومتر برای تشخیص میزان اوره، چربی خون ،غلظت مایعات، قند خون و همچنین پروتئین خون مورد استفده قرار می گیرد.مهمترین کاربرد ان تعیین غلظت Urine است.

این دستگاه خارج از موراد پزشکی و آزمایشگاهی در موارد صنعتی نیز کاربرد دارد مانند استفاده در حوضچه های پرورش آبزیان و همچنین تهیه نمک طعام. در دامپزشکی، از انکسار سنج برای اندازه گیری کل پروتئین پلاسما در نمونه ی خون و ادرار استفاده می شود.
در تشخیص های دارویی و فارماکولوژی، از این دستگاه برای اندازه گیری چگالی ویژه ی ادرار انسان استفاده می شود.

نحوه کار با رفرکتومتر

نحوه کار رفرکتومتر به این صورت است که نور از مایع عبور می کند. و ضریب شکست ان اندازه گیری می شود. ضریب شکست به دست امده برای هر فرد متفاوت بوده و منحصر بفرد می باشد. در رفراکتومتر یک خط نور دیده می شود. که با منشورهای مختلف به دست می اید که با عدسی های مختلف برای اپراتور قابل مشاهده می باشد.نحوه کار کردن با رفرکتومتر و همچنین خواندن آن می توان گفت آسان است و نیاز به تجربه و تخصص زیادی ندارد، یک الی دو قطره از مایعی که در آن ماده حل شده وجود دارد بر روی صفحه شیشه ای دستگاه ریخته و درپوش دستگاه را می بندیم و جلو نور قرار می دهیم. این نور می تواند نور خورشید باشد و یا نور مصنوعی محیط.
حال عدد بریکس بر روی دستگاه نقش می بندد. و شما می توانید با کمک گرفتن از جدول بریکس اسن اعداد را تفسیر نمایید همچنین جدول تصحیح حرارتی نیز می تواند کمک بسزایی انجام دهد.
در علم آزمایشگاهی امروزه علاوه بر مورادی که در بالا نام بردیم مواردی مانند شوری و PH آب و ارزش غذایی را نیز با رفرکتومتر می توان به دست آورد.

دستگاه رفرکتومتر و اجزای آن

دارای دو منشور انتشار دهنده و شکست دهنده می باشد.نمونه ای که قرار است مورد ارزیابی قرار بگیرد بین این دو منشور قرار گرفته و ابتدا نور وارد منشور انتشار دهنده می شود و از این طریق به نمونه می رسد و سپس به منشور شکست دهنده می رود.قبل از ریختن هر بار نمونه منشورها کاملا باید تمیز شوند.

در هر دستگاه دو لنز تصویر و دیگری لنز n وجود دارد.

ترمومتر که برای تنظیم درجه حرارت و گرما استفاده می شود.

تنظیم کننده های تصویر

 انواع رفراکتومتر

چـهـار نـوع رفراکتومتر دسـتـی آنـالـوگ، رفـرکـتـومـتـر رومـیزی، رفرکتومتر دستی دیجیتال و رفرکتومتر آنلاین موجود است.

رفرکتومتر دستی یا رفراکتومتر چشمی

ساختار : از یک لوله استوانه ای شکل تشکیل شده که در قسمت ابتدایی آن یک منشور قرارداشته که در قسمت فوقانی منشور نمونه مورد قرائت قرار می گیرد .در پشت این منشور باتوجه به بازه قرائت صفحه مدرج قرائت که سایه سنجش بر روی آن تشکیل می شود قرار گرفتهکه متصل به یک فلز معمولا از جنس مس بوده که تغییرات دمایی با آن جبران می گردد . در انتهای این لوله یک لنز جهت بزرگنمایی و قرائت صفحه مدرج قرار دارد که با جلو و عقب بردن آن صفحهقرائت به صورت شفاف تر مناسب چشم قرائت کننده دیده می شود

کاربردها و رنج های انواع رفرکتومتر دستی

بریکس سنج 0 تا 10 : که جهت قرائت غلظت انواع آب میوه های رقیق و نوشیدنی های غیرالکلی

و بعضی از روان کننده ها کاربرد دارند.

بریکس متر 0 تا 32 : که جهت قرائت غلظت قند در انواع آب میوه ها و نوشیدنی های غیرالکلی

و روان کننده ها و خنک کننده های صنعتی کاربرد دارند.

رفراکتومتر 28 - 62 : که جهت سنجش بریکس مواد شیمیایی و مواد صنعتی استفاده می شود.

رفرکتومتر 58 - 92 : که برای سنجش محلول شکر غلیظ یا تشخیص آب در عسل و سنجش

بریکس انواع روغن استفاده می شوند.

دستگاه 0 - 90 : که معمولا کارکردی عمومی داشته و قابلیت سنجش تمام موارد فوق را دارا

می باشد.

سالت متر : 1000 تا 1070 - 0 تا 100 درصد salinity که شوری سنج نیز نامیده می شود.

رفراکتومتر کلینیکال : جهت اندازه گیری میزان پروتئین سرم و وزن مخصوص ادرار

مخصوص الکل : جهت سنجش میزان بریکس الکل مایعات از رنج 0 تا 100 درصد

رنج 0 تا 80 : مانند دستگاه 0 تا 90 به صورت عمومی در سنجش بریکس استفاده می شود.

نحوه کالیبراسیون دستگاههای چشمی : کالیبره انواع رفرکتومتر وابسته به عدد شروع بازه قرائت بوده و

دستگاه های چشمی که از صفر بازه آنها شروع می گردد با آب مقطر و تنظیم سایه منشور

بر روی عدد صفر رفراکتومتر دستی کالیبره می گردد. مواردی که از اعداد بالاتر شروع می شوند

دارای محلول و منشور مخصوص کالیبراسیون بوده که با همان روش فوق انجام می گردد

رفراکتومتر چشمی 0 - 32 درصد

رفراکتومتر دستی 0-90 درصد

رفراکتومتر چشمی 28-62 درصد

رافرکتومتر دستی 0-80 درصد

رفراکتومتر دستی 58-92 درصد -مخصوص عسل

رفراکتومتر چشمی سه ستونی 0 -90 درصد

رفراکتومتر دستی 2 ستونه 0 -80 درصد

(رفراکتومتر چشمی ادرار و پروتئین سرم(رفرکتومتر کلینیکال)

رفراکتومتر مخصوص شیر 0 تا 20 درصد

رفراکتومتر شوری 0 -100

رفراکتومتر چشمی الکل

نگهداری رفراکتومتر

دستگاه باید به صورت مداوم تمیز شود. حتی وجود گرد و غبار نیز می تواند نتیجه را تغییر دهد.برای پاک کردن صفحه ها از گوی پنبه ای استفاده نمایید تا شیشه های ان دچار خش نشود و دوباره با پنبه تمیز و الکل صفحه را شستشو دهید.

رفراکتومتر چگونه ویژگی های فیزیکی محلول های گوناگون را تشخیص می دهد ؟

در برخی از مدل های این دستگاه ها مقدار عددی انکسار که به آن ضریب شکست ( n ) می گویند نیز نمایش داده می شود. از این دستگاه ها بیشتر به منظور اندازه گیری مواردی نظیر محتوای قندی ، شوری ، درصد الکل ، تعداد کل پروتئین ها ، درصد جامدات حل شده و کارهایی از این دست موارد استفاده می شود ؛ مثلاً یک رفراکتومتر اندازه گیری کننده شوری آب ، در واقع میزان نمک حل شده در یک محلول را می سنجد و با همین کاربرد در زمینه تست آب دریا و آکواریوم ها مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه این مطلب به بررسی چگونگی کالیبراسیون رفراکتومتر می پردازیم و مراحل آن را بررسی می کنیم.

رفراکتومترهای دیجیتالی و آنالوگ

رفراکتومترها در انواع دیجیتال و آنالوگ تولید می شوند که در مدل های آنالوگ از یک منشور برای ایجاد شکست در دستگاه استفاده می شود. رفراکتومترهای دیجیتال نیز نتایج آزمایش را بر روی نمایشگر و ال سی دی دستگاه نشان می دهند . در دسته بندی های دیگر رفراکتومتر ها را به انواع دستی ، رومیزی و آنلاین تقسیم بندی می کنند. رفراکتومتر های دستی که به آنها پرتابل یا قابل حمل نیز گفته می شود قابلیت استفاده در انواع آزمایشگاه ها و اماکن مختلف را دارند؛ رفراکتومتر های رومیزی از این قابلیت بی بهره هستند اما مزیت آنها بر دستگاه های پرتابل ، معمولاً دقت بیشترشان می باشد. حال که مختصری در مورد این دستگاه های شکست سنج دانستید بهتر است به بررسی چگونگی کالیبراسیون رفراکتومتر بپردازیم و مراحل آن را بررسی نماییم.

لزوم دقت به دمای محیط کالیبراسیون

قبل از هر چیز ذکر این نکته حیاتی است که برای آن دسته از دستگاه هایی که فاقد ATC می باشند عمل کالیبراسیون تنها برای میزان دمایی می باشد که کالیبره کردن دستگاه در همان دما انجام شده است. این بدان معناست که اگر مثلاً دمای اتاق 5 درجه تغییر کند عمل کالیبراسیون باید مجدداً تحت دمای جدید انجام گیرد. حتی اگر تغییرات دمایی یک درجه باشد باعث می شود که اندازه گیری تحت تاثیر قرار گیرد ؛ بنابراین اگر قصد آزمایشی دارید که نتایج آن باید کاملاً دقیق و درست باشد ، باید قبل از انجام آزمایش و دقیقاً در همان محل ( با همان میزان دما ) عملیات کالیبراسیون انجام گیرد.

آموزش روش کالیبره کردن رفراکتومتر

برای شروع عملیات کالیبراسیون ابتدا به دفترچه راهنمای دستگاه رجوع نمایید . البته یک سری از ابزارهای ساده برای انجام کالیبراسیون وجود دارند که در صورت عدم دسترسی به دفترچه راهنما می توانید از آنها استفاده کنید؛ به عنوان مثال آب مقطر ابزاری است که برای اکثر مدل های رفراکتومتر جوابگو خواهد بود و می توان عملیات کالیبراسیون رفراکتومتر را با آن به انجام رساند . لازم به ذکر است که برخی از مدل ها که تعدادشان محدود است برای کالیبره شدن نیاز به مایع مخصوص کالیبراسیون دارند که البته روش کار چه در زمان استفاده از آب مقطر و چه در زمان استفاده از مایع کالیبراسیون به یک شکل خواهد بود.

در ادامه پلیت دستگاه را باز کرده و مقدار 2 الی 3 قطره آب مقطر را بر روی منشور اصلی بچکانید. سپس درپوش آن را بسته تا آب مقطر بر روی کل سطح آن منشور بدون اینکه تشکیل حبابی داده یا لکه ای بر جای بگذارد خشک شود. سپس پلیت را روبروی یک منبع نوری مناسب بگیرید و به داخل عدسی نگاه کنید. خواهید دید که یک میدان دایره ای شکل به همراه علامت هایی در پایین نقطه مرکزی وجود دارند. ممکن است این علائم واضح نباشند که در آن صورت باید با فوکوس نمودن عدسی برای ایجاد وضوح بیشتر در تصویر اقدام کنید. موضوع حائز اهمیت این است که قسمت پایینی این میدان باید به رنگ سفید باشد و در قسمت بالایی رنگ آبی را ببینید.

قدم نهایی کالیبره کردن

مهمترین قسمت کالیبراسیون این مرحله است که همچنان که به عدسی نگاه می کنید پیچ کالیبراسیون را بچرخاید و این کار را تا وقتی که مرز بین ناحیه آبی بالا و قسمت سفید پایین میدان دقیقاً بر روی خط صفر درجه قرار گیرد ادامه دهید. در واقع این کار باید به شکلی انجام شود که این دو قسمت بر روی خط صفر درجه با هم برخورد کنند. در اینجا می توانید بگویید که دستگاه شما کالیبراسیون شده است که البته همانطور که گفتیم این موضوع فقط در دمای فعلی مکانی که شما قرار دارید صحت دارد.