Miksi Abbe-refraktometrillä on mittausvirheitä
Refraktometrit ovat yleisiä laboratoriolaitteita, joiden avulla voidaan ymmärtää aineiden optisia ominaisuuksia, puhtautta, pitoisuutta ja hajoamista. Sillä on erittäin laajat sovellukset tieteellisessä tutkimuksessa ja teollisuudessa, kuten öljy-, rasva-, lääketeollisuudessa, maalinvalmistuksessa, elintarviketeollisuudessa, sokerinvalmistuksessa ja päivittäisessä kemianteollisuudessa. Abbe-refraktometri voi mitata taitekerrointa, joka muodostuu, kun valo paistaa materiaaliin, jotta voidaan arvioida joitain materiaalin olosuhteita. Niin kauan kuin mittauslaitteeseen vaikuttavat väistämättä erilaiset tekijät, mikä johtaa tiettyihin virheisiin mittaustuloksissa. Siksi emme voi sivuuttaa näitä virheitä mittauslaitetta käytettäessä, vaan ne tulee ottaa huomioon mittauksen tarkkuuden varmistamiseksi. Abbe-fraktometriin vaikuttavia tekijöitä ovat valon aallonpituus, lämpötila, ilmanpaine jne. Eri tekijöiden aiheuttamat virheet ovat erilaisia. Mitattaessa kannattaa harkita tarkasti etukäteen ja olla ratkaisuja! Tässä artikkelissa käsittelen kahta päätekijää, jotka vaikuttavat Abbe-refraktometrin -- valon aallonpituuden ja lämpötilan mittausvirheeseen.
Ensinnäkin valon aallonpituuden vaikutus Abben refraktometrillä mitattuun taitekerroimeen. Valoaalto viittaa sähkömagneettiseen aaltoon, jonka aallonpituus vaihtelee välillä {{0}},1 mm - noin 0,1 wm. Ja tämän sähkömagneettisen aallon aallonpituus vaihtelee, ja eri aallonpituuksilla on vaikutusta taitekertoimeen. Jos aallonpituus on pidempi, taitekerroin on pienempi, kun taas jos aallonpituus on lyhyempi, taitekerroin on suurempi. Valonlähde, jota käytämme taitekertoimen mittaamiseen, on yleensä valkoinen valo. Valkoinen valo puolestaan tuottaa dispersiota, mikä tarkoittaa, että kun valkoinen valo taittuu prisman ja näyteliuoksen läpi, taittumisaste vaihtelee eri aallonpituuksilla ja taittuessaan se hajoaa eriväriseksi valoksi. Ja nämä useat valon värit voivat estää näkölinjaa erottamasta valoa ja pimeyttä, mikä johtaa mittausvirheisiin. Tämän esteen poistamiseksi Abbe-refraktometrillä on erityinen rakenne, eli havaintolinssiputken alapäähän on asennettu dispersion kompensaattori, joka ratkaisee tämän ongelman hyvin.
Toiseksi lämpötilan vaikutus Abben refraktometrin taitekerroin. Mitattu taitekerroin vaihtelee liuoksen lämpötilan mukaan. Erityinen suhde lämpötilan ja taitekertoimen välillä on seuraava: yleensä taitekerroin pienenee lämpötilan noustessa ja kasvaa lämpötilan laskiessa. Siksi on tarpeen varmistaa, että lämpötila mittauksen aikana on 20 astetta. Tätä varten Abbe-refraktometrin lämpötilamerkintä on myös 20 astetta. Jos lämpötilan ei voida taata olevan 20 astetta, niin se voidaan tehdä: kun se ylittää 20 astetta, lisää korjausluku ja päinvastoin vähennä korjausluku. Tässä tapauksessa on myös mahdollista vähentää virhearvo mittauksen tarkkuuden varmistamiseksi! Abbe-refraktometrin mittausvirheen pienentämiseksi edellä mainittujen kahden tekijän häiriön välttämisen lisäksi on myös välttämätöntä käyttää laitetta oikein ja nollata se ennen käyttöä.
