Éducatif
Qu'est-ce que la réfractométrie?
Utilisation des principes optiques pour analyser les substances
La réfractométrie est une technique de mesure quantitative et non destructive basée sur des principes optiques évidents dans la nature : Par exemple, lorsque la lumière traverse l’eau, le faisceau lumineux est réfléchi – et les objets sous l’eau semblent avoir des proportions différentes de celles observées au-dessus de l’eau. Ce phénomène est appelé réflexion et réfraction.
La réfraction et la réflexion de la lumière se produisent lorsque la lumière frappe l’interface d’un milieu ayant des indices de réfraction différents. Par conséquent, la réfractométrie est généralement la mesure de l’indice de réfraction et son interprétation dans différentes conditions initiales. Les mesures réfractométriques peuvent être effectuées en laboratoire ou en ligne, c’est-à-dire pendant un processus de production de substances liquides de toute nature.
L’examen et le contrôle de la qualité des huiles, des graisses, du sucre et des substances contenant du sucre sont les principaux domaines traditionnels de la mesure de la réfraction. En outre, la limonade, la bière et les boissons alcoolisées appartiennent à la classe des matériaux qui sont généralement analysés par un capteur.
La plupart des échantillons liquides et solides translucides sont mesurés par réfractométrie. Pour en savoir plus sur nos échelles de mesure pour réfractomètres, cliquez ici.
La réfractométrie est donc un moyen de contrôler la qualité des substances.
L’indice de réfraction est une valeur spécifique à un matériau. Elle dépend de la température et de la longueur d’onde (λ = couleur) de la lumière. Un réfractomètre peut donc être utilisé pour déterminer la concentration d’une substance si la température et la longueur d’onde sont connues. Il est également possible que différents matériaux aient le même indice de réfraction à différentes concentrations. Ainsi, une détermination claire des substances liquides ne peut être réussie qu’avec des mélanges binaires (mélanges constitués de deux composés).
Dans la pratique, l’indice de réfraction détermine le rapport de mélange de manière assez précise et simple, même pour les solutions à plusieurs composants, car il suffit généralement de déterminer la concentration de l’un des composants. Il s’agit donc d’une mesure quantitative. Pour les composés connus, la qualité peut également être déterminée. Pour des produits comme l’huile d’olive ou le jus d’orange, la valeur mesurée dans une certaine fourchette correspond à une certaine qualité.
Il existe une corrélation certaine entre l’indice de réfraction et la composition de nombreuses solutions à deux composés. L’exemple le plus connu d’un tel mélange est une solution de saccharose dans l’eau, qui a été étudiée de manière approfondie. L’indice de réfraction d’un réfractomètre peut être mis à l’échelle de sorte que la valeur indique directement la substance sèche en % RTS. Pour le saccharose, cette unité est également appelée Brix (abréviation Brix).
La densité des échantillons peut également être déterminée par réfractométrie. En règle générale, la densité et la matière sèche correspondent l’une à l’autre dans les mesures optiques.
Les réfractomètres convertissent les indices de réfraction mesurés en concentration ou en densité.
Réfractométrie et polarimétrie : des techniques complémentaires
La réfractométrie et la polarimétrie sont souvent utilisées conjointement afin de fournir une analyse complète d’échantillons complexes. Alors que la réfractométrie mesure l’indice de réfraction afin de déterminer la concentration ou la densité, la polarimétrie fournit des informations sur la rotation optique, permettant ainsi une caractérisation précise des substances optiquement actives telles que les huiles essentielles, les solutions sucrées ou les composés pharmaceutiques.
Dans l’analyse des huiles essentielles, l’indice de réfraction permet de vérifier la pureté, tandis que le pouvoir rotatoire spécifique, mesuré à l’aide d’un polarimètre, permet de confirmer l’authenticité et la composition.
Pour les solutions sucrées, la réfractométrie permet de déterminer la valeur Brix (matière sèche en % RTS), tandis que la polarimétrie mesure la rotation optique afin de vérifier la conformité aux normes applicables au produit.
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