রেফ্রাকোমেট্রি: যুক্তি, রিফ্রাকোমিটারের প্রকার, অ্যাপ্লিকেশন - রসায়ন - 2025

প্রতিসরাঙ্ক মাপবার যন্ত্র যা পদার্থ প্রতিসরাঙ্ক তার প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করা পরিমাপ পদার্থ অপটিক্যাল বিশ্লেষণ একটি পদ্ধতি। এটি সত্যের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় যে হালকা, যখন একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমের দিকে যায়, তখন এই মিডিয়াগুলির প্রকৃতির উপর নির্ভর করে দিক পরিবর্তন করে।

ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি সি = 300,000 কিমি / সেকেন্ড, তবে জলে, উদাহরণস্বরূপ, এটি v = 225,000 কিলোমিটার / সেটিতে কমে যায়। অপসারণকারী সূচক এন যথাযথভাবে সি / ভি অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

চিত্র 1. ফলের মধ্যে চিনির পরিমাণ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত রিফ্রেক্টোমিটার। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।

মনে করুন যে একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো দুটি পৃথক পদার্থকে সীমাবদ্ধ করে এমন পৃষ্ঠের পূর্ব নির্ধারিত কোণে পড়েছে। তারপরে রশ্মির দিক পরিবর্তন হবে, কারণ প্রতিটি মাধ্যমের প্রতিসারণের আলাদা সূচক রয়েছে।

প্রতিসরণ সূচক গণনা কিভাবে

স্নেলের আইন দুটি এবং মিডিয়া 2 এবং 2 এর মধ্যে অপসারণের সূচকটি সম্পর্কিত করে:

এখানে এন ₁ হ'ল মাঝারি 1 এর রিফ্রাকশন সূচক, θ ₁ সীমানা পৃষ্ঠের রশ্মির সংক্রমণের কোণ, n ₂ মাঝারি 2 এর প্রতিসরণের সূচক এবং ₂ ref প্রতিসরণের কোণ, কোন দিকে সঞ্চারিত মরীচি অব্যাহত থাকে।

চিত্র 2. হালকা আলো দুটি ভিন্ন মিডিয়া আকর্ষণীয়। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।

উপকরণগুলির অপসারণের সূচকটি স্থির থাকে এবং এটি নির্দিষ্ট শারীরিক অবস্থার অধীনে পরিচিত। এটির মাধ্যমে অন্য একটি মাধ্যমের অপসারণ সূচক গণনা করা যায়।

উদাহরণস্বরূপ, যদি আলো কোনও কাচের প্রিজমের মধ্য দিয়ে যায় যার সূচকটি এন ₁ এবং তারপরে সেই পদার্থ যার মাধ্যমে আমরা জানতে চাই, সতর্কতার সাথে ঘটনার কোণ এবং অপসারণের কোণটি পরিমাপ করে:

প্রতিসরণকারী প্রকারের

রিফ্রাকোমিটার এমন একটি যন্ত্র যা তরলটির প্রতিসরণ সূচকটি পরিমাপ করে বা সমতল এবং মসৃণ মুখগুলির সাথে শক্ত। দুটি ধরণের রিফ্রোকোমিটার রয়েছে:

-অবেটিকাল-ম্যানুয়াল টাইপের মতো অ্যাবে রেফ্রাকোমিটার।

-ডিজিটাল রিফ্র্যাক্টমিটার

- অ্যাবে-এর রেফ্রাকোমিটারের মতো অপটিক্যাল-ম্যানুয়াল টাইপ

আবে রেফ্রাকোমিটার 19 শতকে আবিষ্কার করেছিলেন আর্নস্ট অ্যাবে (1840-1905), একজন জার্মান পদার্থবিদ, যিনি অপটিক্স এবং থার্মোডিনামিক্সের বিকাশে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রেখেছিলেন। খাদ্য শিল্প এবং পাঠদান পরীক্ষাগারগুলিতে এই ধরণের রিফ্রাকোমিটার ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং মূলত:

আলোর উত্স হিসাবে একটি প্রদীপ, সাধারণত সোডিয়াম বাষ্প, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিচিত। এমন মডেল রয়েছে যা সাধারণ সাদা আলো ব্যবহার করে, এতে সমস্ত দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে তবে তাদের অ্যামিসি প্রিজম নামে অন্তর্নির্মিত প্রিজম রয়েছে যা অবাঞ্ছিত তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে দূর করে।

- আলোকসজ্জা প্রিজম এবং অন্য একটি রিফেক্টিভ প্রিজম, যার মধ্যে নমুনা যার সূচকটি পরিমাপ করা হবে তা স্থাপন করা হয়।

- থার্মোমিটার, যেহেতু অপসারণ সূচকটি তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।

ইমেজ জন্য সামঞ্জস্য ব্যবস্থা।

-এইপিস, যার মাধ্যমে পর্যবেক্ষক পরিমাপটি বহন করে।

এই প্রাথমিক অংশগুলির বিন্যাস ডিজাইনের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে (চিত্র 3 বাম দেখুন)। পরবর্তী আমরা অপারেশন নীতি দেখতে পাবেন।

চিত্র ৩. বামদিকে একটি অ্যাবে রেফ্রাকোমিটার এবং ডানদিকে একটি বেসিক অপারেটিং ডায়াগ্রাম। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স। 一号 一号

অ্যাবে রেফ্রাক্টমিটার কীভাবে কাজ করে

পদ্ধতিটি নিম্নরূপ: নমুনাটি রিফ্রাকশন প্রিজম - যার মধ্যে স্থির থাকে - এবং আলোকসজ্জা প্রিজম-টর্নিং- এর মধ্যে স্থাপন করা হয়।

অপসারণমূলক প্রিজমটি অত্যন্ত পালিশযুক্ত এবং এর প্রতিসারণী সূচকটি উচ্চতর, যখন আলোকসজ্জা প্রিজম যোগাযোগের পৃষ্ঠে ম্যাট এবং রুক্ষ। এইভাবে, যখন প্রদীপটি চালু হয়, তখন নমুনার সমস্ত দিক থেকে আলো নির্গত হয়।

চিত্র 3-এ রে এবি হ'ল একমাত্র সম্ভাব্য বিচ্যুতি, সুতরাং পয়েন্ট সি এর ডানদিকে একটি পর্যবেক্ষক একটি ছায়াযুক্ত ক্ষেত্র দেখতে পাবেন, যখন বাম দিকের খাতটি আলোকিত করা হবে। সামঞ্জস্য ব্যবস্থা এখন কার্যকর হয়, যেহেতু আপনি যা চান তা দুটি ক্ষেত্রের আকার একই হওয়া উচিত।

এর জন্য আইপিসে একটি সহায়তা চিহ্ন রয়েছে, যা নকশা অনুযায়ী পরিবর্তিত হয় তবে এটি ক্রস বা অন্য কোনও সংকেত হতে পারে, যা ক্ষেত্রগুলি কেন্দ্র করে to

দুটি ক্ষেত্রকে একই আকার তৈরি করে, সমালোচক কোণ বা সীমা কোণটি পরিমাপ করা যেতে পারে, এটি এমন কোণ যা সংক্রামিত রশ্মি মিডিয়াকে পৃথক করে এমন পৃষ্ঠকে চরাতে পারত (চিত্র 4 দেখুন)।

এই কোণটি জানলে প্রিজমটি গ্রহণ করে সরাসরি নমুনার অপসারণ সূচকটি গণনা করতে দেয়। এর নীচে আরও বিশদ এ তাকান।

সমালোচক কোণ

নিম্নলিখিত চিত্রটিতে আমরা দেখতে পেলাম যে সমালোচনামূলক কোণ θ _c হল এমন একটি যেখানে রশ্মি সীমানা পৃষ্ঠের উপর দিয়ে ভ্রমণ করে।

যদি কোণটি আরও বাড়ানো থাকে তবে মরীচিটি মাঝের 2 তে পৌঁছায় না, তবে এটি প্রতিফলিত হয় এবং মাঝখানে অব্যাহত থাকে this এই ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা স্নেলের আইনটি হ'ল: পাপ θ ₂ = পাপ 90º = 1, যা সরাসরি নেতৃত্ব দেয় মাঝারি 2 টিতে রিফ্র্যাক্টিক ইনডেক্সে:

চিত্র 4. সমালোচক কোণ। সূত্র: এফ.জাপাটা।

ঠিক আছে, আইপিসের মাধ্যমে দেখা যায় এমন আলো এবং ছায়ার ক্ষেত্রগুলির আকারের সমান করে সমালোচনামূলক কোণটি সঠিকভাবে পাওয়া যায়, যার মাধ্যমে একটি স্নাতক প্রাপ্ত স্কেলও পরিলক্ষিত হয়।

স্কেলটি সাধারণত রিফ্র্যাক্টিমিক ইনডেক্সের সরাসরি পড়ার জন্য ক্যালিব্রেট করা হয়, সুতরাং রিফ্রাকোমিটার মডেলের উপর নির্ভর করে অপারেটর নীচের চিত্রটিতে যা লক্ষ্য করা যায় তার অনুরূপ কিছু দেখতে পাবে:

চিত্র ৫. প্রত্যাহার সূচকটি সরাসরি দেওয়ার জন্য একটি রিফ্র্যাক্টমিটারের স্কেলটি ক্রমাঙ্কিত করা হয়। সূত্র: রেফ্রাকোমেট্রি। ওরেগন স্টেট বিশ্ববিদ্যালয়।

উল্লম্ব লাইনের সাহায্যে উপরের স্কেলটি মূল পরিমাপ নির্দেশ করে: 1.460, যখন নিম্ন স্কেলটি 0.00068 দেখায়। যুক্ত করার সময়, অপসারণ সূচকটি 1.46068।

তরঙ্গদৈর্ঘ্যের গুরুত্ব

আলোকসজ্জা প্রিমে পড়বে এমন আলো তার দিক পরিবর্তন করবে। তবে যেহেতু এটি একটি তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ, তাই পরিবর্তনটি wave, ঘটনা তরঙ্গের দৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করবে।

যেহেতু সাদা আলোতে সমস্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে, তাই প্রত্যেকে আলাদা আলাদা ডিগ্রীতে প্রত্যাবর্তিত হয়। এই মিশ্রণটি এড়িয়ে যাওয়ার জন্য যে একটি अस्पष्ट চিত্রের ফলস্বরূপ, উচ্চ রেজোলিউশন রিফ্রাক্টমিটারে ব্যবহৃত আলোর একটি অনন্য এবং পরিচিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকতে হবে। সর্বাধিক ব্যবহৃত হয় তথাকথিত সোডিয়াম ডি লাইন, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 589.6 এনএম হয়।

খুব বেশি নির্ভুলতার প্রয়োজন হয় না এমন ক্ষেত্রে প্রাকৃতিক আলো যথেষ্ট, এমনকি এতে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মিশ্রণও রয়েছে। যাইহোক, চিত্রের হালকা এবং অন্ধকারের মধ্যে প্রান্তটি অস্পষ্ট করা এড়াতে কিছু মডেল অ্যামিসির ক্ষতিপূরণ প্রিমগুলি যুক্ত করে।

সুবিধাগুলি এবং অসুবিধাগুলি

রেফ্রাকোমেট্রি একটি পদার্থের বিশুদ্ধতা জানার জন্য একটি দ্রুত, সস্তা এবং নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তি, যার কারণে এটি রসায়ন, জৈব অ্যানালাইসিস এবং খাদ্য প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

তবে যেহেতু একই প্রতিসারণী সূচক সহ বিভিন্ন পদার্থ রয়েছে তাই কোনটি বিশ্লেষণ করা হচ্ছে তা জানা দরকার। উদাহরণস্বরূপ, সাইক্লোহেক্সেন এবং কিছু মিষ্টির সমাধান 20 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রায় একই প্রতিস্রাবণ সূচক হিসাবে পরিচিত are

অন্যদিকে, রিফেক্টিভ সূচকটি প্রতিরোধক দ্রবণটির চাপ এবং ঘনত্বের পাশাপাশি উপরে উল্লিখিত হিসাবে তাপমাত্রার উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। উচ্চ নির্ভুলতা পরিমাপের প্রয়োজন হলে এই সমস্ত পরামিতিগুলি সাবধানে পর্যবেক্ষণ করা উচিত।

রিফ্রাকোমিটার ব্যবহারের ধরণের ক্ষেত্রে এটি প্রয়োগের উপর নির্ভর করে যা এটি ব্যবহার করে। এখানে মূল ধরণের কয়েকটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

ম্যানুয়াল অ্যাবে রিফ্রাক্টমিটার

- এটি একটি নির্ভরযোগ্য এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ যন্ত্র।

- তারা সাধারণত সস্তা হয়।

রেফ্রাকোমেট্রির মৌলিক নীতিগুলির সাথে পরিচিত হওয়ার জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত।

- নমুনার সংস্পর্শে প্রিজমের পৃষ্ঠটি স্ক্র্যাচ না করার জন্য যত্ন নিতে হবে।

- প্রতিটি ব্যবহারের পরে পরিষ্কার করা উচিত, তবে কাগজ বা রুক্ষ সামগ্রী দিয়ে করা যাবে না।

- রিফ্রাকোমিটার অপারেটরের অবশ্যই প্রশিক্ষণ থাকতে হবে।

- প্রতিটি পরিমাপ অবশ্যই হাতে নিবন্ধিত হতে হবে।

- এগুলি সাধারণত নির্দিষ্ট পরিসরের পদার্থের জন্য বিশেষত আঁশকে আঁকিয়ে আসে।

-তাদের ক্যালিব্রেট করা দরকার।

- জল স্নানের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করা জটিল হতে পারে।

ডিজিটাল রিফ্র্যাক্টমিটার

এগুলি পড়তে সহজ, যেহেতু পরিমাপটি সরাসরি কোনও স্ক্রিনে প্রদর্শিত হয়।

- তারা উচ্চ নির্ভুলতা পড়ার জন্য অপটিক্যাল সেন্সর ব্যবহার করে।

-তারা প্রাপ্ত ডেটা সংরক্ষণ এবং রফতানি করার ক্ষমতা রাখে এবং যে কোনও সময় তাদের সাথে পরামর্শ করতে সক্ষম হয়।

- এগুলি অত্যন্ত সঠিক, এমনকি এমন পদার্থগুলির জন্যও যাদের প্রতিক্রিয়াশীল সূচকটি পরিমাপ করা কঠিন।

- এটি বিভিন্ন স্কেল প্রোগ্রাম করা সম্ভব।

- জলের সাথে তাপমাত্রা সমন্বয় প্রয়োজন হয় না।

-কোন মডেলগুলি ঘনত্বের পরিমাপকে অন্তর্ভুক্ত করে, উদাহরণস্বরূপ, বা সময় সাশ্রয় করতে এবং একযোগে পরিমাপের জন্য ঘনত্ব মিটার, পিএইচ মিটার এবং অন্যদের সাথে সংযুক্ত থাকতে পারে।

-এগুলি পুনঃতন্ত্রকরণের প্রয়োজন হয় না, তবে সময়ে সময়ে পরীক্ষা করুন যে তারা উদাহরণস্বরূপ পাতিত জলের মতো সুপরিচিত পদার্থগুলির অপসারণ সূচকটি পরিমাপ করে সঠিকভাবে কাজ করছে।

- এগুলি ম্যানুয়াল রিফ্রাক্টমিটারগুলির চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল।

অ্যাপ্লিকেশন

কোনও নমুনার অপ্রতুল্য সূচকটি জানা এটির বিশুদ্ধতার ডিগ্রি নির্দেশ করে, এ কারণেই কৌশলটি খাদ্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:

তেলগুলির বিশুদ্ধতা নির্ধারণের জন্য মান নিয়ন্ত্রণে। উদাহরণস্বরূপ, রেফ্রাকোমেট্রির মাধ্যমে এটি জানা সম্ভব যে সূর্যমুখী তেলকে অন্যান্য নিম্নমানের তেল যুক্ত করে কম করা হয়েছিল কিনা।

চিত্র 6. খাদ্য প্রযুক্তি পরীক্ষাগার। সূত্র: পাইকসেলস।

এটি চিনিযুক্ত পানীয়, জাম, দুধ এবং এর ডেরাইভেটিভস এবং বিভিন্ন সসগুলিতে চিনির পরিমাণ জানার জন্য এটি খাদ্য শিল্পে ব্যবহৃত হয়।

- চিনির পরিমাণ এবং অ্যালকোহলের পরিমাণ নির্ধারণের জন্য এগুলি ওয়াইন এবং বিয়ারের মান নিয়ন্ত্রণেও প্রয়োজনীয়।

সিরাপ, পারফিউম, ডিটারজেন্টস এবং সমস্ত ধরণের ইমালসনের গুণমান নিয়ন্ত্রণের জন্য রাসায়নিক ও ওষুধ শিল্পে।

- তারা ইউরিয়ার ঘনত্বকে পরিমাপ করতে পারে - প্রোটিন বিপাক থেকে বর্জ্য - রক্তে।

তথ্যসূত্র

1. রসায়ন ল্যাব কৌশল। প্রতিস্থাপন পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: 2.ups.edu।
2. গাভিরা, জে রেফ্রাকোমেট্রি। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: ট্রিপ্লেনেস.কম
3. ধাতব-টলেডো ঘনত্ব এবং অবাধ্যমিতি পরিমাপের জন্য বিভিন্ন প্রযুক্তির তুলনা। উদ্ধার করা হয়েছে: এমটি ডটকম থেকে।
4. নেট ইন্টারল্যাব। একটি প্রতিরোধক কী এবং এটি কীসের জন্য? পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: নেট- ইন্টারলেব.এস।
5. ওরেগন স্টেট বিশ্ববিদ্যালয়। প্রতিসংশ্লিষ্ট নীতি। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: সাইট.সায়েন্স.অরগনস্টেট.এডু।