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REFRACTMETRO

El refractmetro se utiliza para medir el ndice de refraccin de slidos y lquidos

translcidos, permitiendo de esta manera:

Identificar una sustancia

Verificar la pureza de una muestra

Analizar el porcentaje de un soluto en una solucin

Otros anlisis cualitativos

El principio de funcionamiento, desde el punto de vista ptico, est dado

por el hecho de que slo parte de la luz incidente en el prisma de medicin es

transmitida (aquella que lo hace con un ngulo menor al ngulo crtico) Debido a esto,

se produce una divisin neta del campo en dos zonas, una clara y una oscura. Rotando

el sistema de prismas se logra visualizar la lnea divisoria formada que se traduce en

una medida graduada que nos da, directamente, el valor del ndice de refraccin.

Los instrumentos que se encuentran en el comercio para la determinacin

del ndice de refraccin son muy variados. Sin embargo, es posible catalogarlos en tres

grandes grupos de acuerdo a su fundamento fsico:

I) Aparatos que miden el ngulo crtico (por ejemplo: Pulfrich, Abbe)

II) Aparatos que miden directamente la desviacin de los rayos al pasar a

travs dela sustancia, sea tallada en forma de prisma (si es slida) o colocada

en un recipiente prismtico (si es lquida) (por ejemplo: Gonimetro)

III) Aparatos basados en la interferencia de la luz (por ejemplo: interfermetro

de Raileigh)

De acuerdo con las necesidades particulares de cada caso es conveniente

la utilizacin de uno de estos mtodos. Por ejemplo, si deseamos medir con gran

precisin y rapidez, utilizamos el Abbe. Si nos interesa adems para una longitud de una

onda dada cualquiera, utilizamos el Abbe de precisin o el Pulfrich, pero este ltimo es

bastante ms lento. Con el Abbe de precisin podemos tener una precisin de 3. 10-5

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y

con los modernos de Pulfrich se llega hasta 10-6

.

Los refractmetros interferomtricos se presta muy bien para la

determinacin de pequeas diferencias o cambios de ndice de refraccin (o de la

concentracin); se pueden determinar n de aproximadamente 10-8

. Analizando todos los

tipos de refractmetros veramos que hay prcticamente uno para cada necesidad.

Refractmetro de Abbe

Es el de mayor uso. La ventaja principal es la posibilidad de eliminar la

dispersin por medio de un artificio compensador y determinar el ndice de refraccin

para la luz de sodio, con luz de da. Esto aumenta la precisin de los resultados y

simplifica extraordinariamente el trabajo con relacin a otros instrumentos que exigen el

empleo de cmara oscura. Naturalmente, prescindiendo del compensador, puede

determinarse tambin el ndice de refraccin para la luz monocromtica cualquiera.

Este instrumento resulta de mucha utilidad prctica en determinaciones

de aceites alimenticios, aceites lubricantes, grasas, lquidos orgnicos en general,

soluciones azucaradas, alcohlicas, etreas, cristales de ptica, resinas, plsticos, etc.34

Para las soluciones azucaradas, el instrumento est, generalmente,

graduado para leer concentraciones porcentuales de sacarosa.

Este instrumento corresponde al grupo de los que miden el ngulo crtico

( lmite), como medio para determinacin del ndice de refraccin. Estando calibrado

a 20 C y utilizando luz blanca para su iluminacin, nos da directamente el ndice de

refraccin para la lnea D del sodio (longitud de onda 5.893 A.

El intervalo del ndice generalmente va desde 1,300 a 1,700, aunque

existen instrumentos de uso especfico (tal caso de los Butiro refractmetros que miden

ndice de refraccin en mantecas), cuya graduacin va desde 1,4179 a 1,4922.

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El refractmetro Abbe mide ngulos; sin embargo la escala semicircular

viene calibrada en ndices, permitiendo la lectura con una aproximacin de 1.10-4

y

dando con seguridad valores 1.10-2

. A pesar de ser este refractmetro el ms indicado

para lquidos, puede ser utilizado para la medicin de ndices de refraccin de sustancias

slidas. Estos debern poseer una superficie plana y bien pulimentada. En estas

condiciones se colocan sobre el prisma de medicin (prisma superior), junto con una

gotita de lquido altamente refringente (monobromonaftalina cuyo ndice es 1,657) y se

mide con luz reflejada. Debido a que esta temperatura debe controlarse, los prismas del

aparato tienen una camisa por la que circula agua corriente de un sistema termostatizado

que controla la temperatura con una constancia de 02 ,0 C, y que viene como un

opcional del equipo.

Junto con la escala de ndices viene grabado adems una escala que da

directamente la concentracin de azcar en soluciones acuosas.

Texto: Refraccin y su medicin.

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Cuando un rayo de luz pasa oblicuamente de un medio a otro de densidad diferente, su direccin,cambia al atravesar la superficie que los separa. A esto se le llama refraccin, y a la relacin que existe entre

el seno del ngulo de incidencia/ seno del ngulo de refraccin, ndice de refraccin. Si el ngulo incidencia se

aumenta a un valor para el que refraccin sea de 90, el haz de luz ya no pasara del primer medio al segundo, sino

que viajara a travs del primer medio y entonces pasara a lo largo de dicha superficie, formando as un ngulo de

90 con la perpendicular a la superficie Este se llama rayo critico y proporciona la base para la lnea de referenciaempleada en la lectura de varios refractmetros.

El refractmetro es un aparato que permite medir de un modo sencillo y directo, el ndice de refraccin

de un fluido. El campo del ocular del refractmetro est dividido en dos partes, siendo una de ellas iluminada y la

otra sin iluminacin. La separacin que hay entre dichas partes corresponde al rayo crtico. El refractmetro est

compuesto por 2 prismas (P1 y P2). La luz pasa a travs de la muestra (de 0,1mm de grosor) de la que queremos

hallar el ndice de refraccin, y entra en el prisma de refraccin P2. El prisma P1 sirve para que pase la mayor

cantidad de luz posible por la muestra. La radiacin que nicamente roza la superficie del prisma P2 difcilmente

penetra en el prisma, y cuando entra, forma un ngulo con la lnea perpendicular a su superficie. Dicho ngulo se

denomina ngulo crtico (o limite). Todos los rayos de luz que penetran en el prisma P2, forman un ngulo mayor

con la superficie que el rayo crtico, y por lo tanto iluminaran la zona de la derecha en el ocular. La zona de la

izquierda permanece oscura debido a que no existen rayos que se refracten con un ngulo superior al del rayocrtico. De esta forma el refractmetro mide el ndice de refraccin de la solucin.

Referencias: Ramos Marquez Elva Celia. (2003). Manual de laboratorio de instrumentacin bsica. Facultad de BioanlisisVeracruz. Universidad Veracruzana.

Manual de uso del refractmetro de mano. ATAGO Co. LTD. 2110-W07.