Рефрактометр — это небольшой, портативный прибор. Он должен храниться в специальном жестком футляре. Обычно он прилагается к прибору. Если у вас нет футляра, вы можете использовать любую коробку подходящего размера.
Рефрактометры: принцип работы, виды, как пользоваться
Хороший дистиллятор не может обойтись без измерительных приборов в процессе перегонки: ножа для определения аромата вина АС-3 и спиртометра. Наше общее хобби стремительно развивается, а вместе с ним и измерительные приборы. Сегодня мы поговорим о рефрактометрах. Это оптический прибор, который измеряет плотность жидкости путем преломления света, и в результате мы получаем данные о содержании сахара в измеряемой жидкости.
Принцип работы рефрактометра
Принцип работы довольно прост и основан на использовании явления преломления света. Когда одно вещество проникает в другое, луч света отклоняется от прямого направления на условный угол. Отношение между углом, под которым свет входит в вещество, и углом преломления на границе раздела называется показателем преломления. Свет попадает на шкалу рефрактометра через систему оптических линз. В зависимости от угла преломления луч света оказывается выше или ниже на шкале прибора. Когда мы смотрим в окуляр, мы видим, что часть шкалы светлая, а часть темная. Что это означает? Довольно просто, положение границы раздела между светом и тенью дает необходимую нам информацию, а именно концентрацию сахара или алкоголя.
Виды
Почти все измерительные приборы классифицируются по типу и назначению. Существуют промышленные рефрактометры, лабораторные рефрактометры и портативные (ручные) рефрактометры. Портативные рефрактометры подходят для домашнего использования, но отличаются тем, что они менее функциональны и имеют больше погрешностей. Основным преимуществом является то, что портативные приборы не такие громоздкие и с ними легче разобраться и обращаться.
Спиртовые рефрактометры могут быть как электронными, так и простыми. Электронные приборы работают от батареек и дают более точные результаты.
Все приборы очень чувствительны к температуре жидкости и к примесям. Соки и крепкие спиртные напитки (коньяк или виски) наиболее чувствительны к погрешностям шкалы, поскольку принцип работы прибора основан на двухкомпонентных жидкостях. Это необходимо учитывать при выборе прибора.
Популярные модели
На рынке представлен широкий ассортимент приборов, который ежедневно расширяется. Ниже вы найдете оценку лучших портативных рефрактометров.
- Прибор Kelilong RHW-80ATC для измерения алкоголя. Производится в Китае. Относится к среднему ценовому сегменту. Подойдет для частного изготовления сусла, соков и винных напитков. Основной характеристикой, заявленной производителем, считается то, что устройство безошибочно определяет количество спирта в жидкости. Алюминиевый корпус увеличивает срок эксплуатации. Инструменту не страшны перепады температур за счёт специальной оптической системы, которая сжимается или растягивается от воздействия на неё температуры. Вес прибора – 240 г.
- Японский прибор PAL-1 – один из самых дорогих ручных инструментов. Производитель заявляет, что рефрактометр отлично измеряет уровень сахара в спирте, соках, соусах и даже кетчупах. У прибора достаточно маленькие размеры – 5,5х10,9 см при весе в 100 г. Инструмент электрический, работает на батарейках. Результат выводится на небольшой экран. Калибровка производится за счет дистиллированной воды. Временной период от попадания жидкости на призму до результатов занимает всего 3 секунды. Основным минусом для многих потребителей является цена изделия.
- Ещё один электрический прибор – Milwaukee MA884. Страна-производитель – США/Европа. Чаще всего именно это устройство можно встретить на различных предприятиях по изготовлению вина и безалкогольных напитков. Процесс тестирования производится за 1,5 секунды. Но многие отмечают небольшую погрешность в 0,2%. Корпус сделан из пластика, его размеры – 19,2х6,7 см, а вес составляет 420 г. Прибор работает от батареек, в комплект входит мерная пипетка.
Второй измерительный прибор для самогонщика это рефрактометр по сахару.
Если вы готовите тесто на основе сахара, вам не нужен рефрактометр.
Сахарный рефрактометр пригодится всем, кто варит пиво или делает вино и не знает, сколько сахара у него есть в тот или иной момент времени.
Если вам нужно добавить сахар в сусло или вино в нужной концентрации.
Рефрактометр для сахара работает так же, как и рефрактометр для спирта.
Мы наливаем раствор на подложку рефрактометра, свет отклоняется и падает через призму на шкалу, которая показывает концентрацию сахара в нашей капле в Бриксах на синей/белой разделительной линии.
Один Брикс означает 1 % сахара в растворе.
Показания моего рефрактометра для сахара немного отклоняются от теоретической концентрации сахара в бульоне для разных гидромодулей.
Гидромодуль | Сахар.%. | Твердость.%. | Брикс |
---|---|---|---|
1:6 | 15 | 9.2 | 14.5 |
1:5.5 | 16.4 | 9.8 | 15.5 |
1:5 | 17.8 | 10.8 | 17 |
1:4.5 | 19.5 | 11.8 | 18 |
1:4 | 21.6 | 13.2 | 20 |
1:3.5 | 24.2 | 14.8 | 21 |
1:3 | 27.5 | 16.8 | 24 |
Я калибрую свой рефрактометр водопроводной водой, потому что именно ее я использую в пивоварении, наливаю ее в подложку и кручу отверткой, чтобы обнулить его.
Было бы неплохо откалибровать его с помощью компаратора воды и сахара, где такой найти, сахар из магазина думаю можно найти.
Разновидности
Существует несколько основных типов рефрактометров.
- Промышленные и лабораторные приборы предназначаются для исследования разнообразных веществ в научных лабораториях, а также помогают контролировать качество технологического процесса во время производства. Это достаточно большие устройства с высокой точностью.
- Портативная разновидность рефрактометров помогает оперативно исследовать долю веществ в растворах в условиях производства, лаборатории или других мест. Они делятся на следующие два подвида:
- Цифровые рефрактометры оснащены ЖК-экраном, который быстро продемонстрирует результаты измерений. В них также бывают дополнительные функции вроде измерения плотности и коэффициента преломления, преобразования результатов в другие единицы измерения, а также поддержания стабильной температуры.
- Ручные рефрактометры имеют малогабаритные размеры и не имеют в себе никаких электрических элементов питания, потому их легко переносить и использовать в нужных условиях. Сейчас именно эта разновидность так популярна среди заядлых самогонщиков, благодаря своей уникальной точности, простоте использования и доступной цене.
Одни из самых популярных рефрактометров, которые хорошо подходят для самогонщиков — это портативные модели со шкалой измерения Брикса. Они предназначены для измерения сахара в жидком растворе.
Рефрактометры с мерой Brix
Значение Брикса — это показатель массового соотношения сахарозы и жидкости, в которой она находится. Этот показатель рассчитывается с помощью рефрактометра. Например, 25 °Bx означает, что в 100 граммах жидкости содержится 25 граммов сахара.
Многие дистилляторы очень интересуются содержанием сахара в своем вареве. Не всегда есть возможность рассчитать его с помощью простого карманного калькулятора. На это есть очень важные причины.
- Брага может быть приготовлены на ягодах, фруктах или даже зернах. Сахаристость такого продукта вычислить достаточно непросто.
- Изменение сахаристости браги в процессе ее брожения — важный показатель, который поможет регулировать качество и вкусовые характеристики напитка на выходе.
Кроме того, опытный дистиллятор может быстро вычислить по разнице в содержании сахара процент спирта, который дрожжи смогли сбродить между измерениями. Если содержание спирта находится в стабильном диапазоне для данного продукта, все в порядке. Если же нет, то необходимо аэрировать варево, отрегулировать температуру и подачу.
Какой выбрать?
На Aliexpress сейчас можно найти множество различных рефрактометров для дистилляции, которые выглядят очень похоже. Основное различие между ними — это шкала измерения, нанесенная на стекло. Иногда это Брикс (объемная доля сахарозы), иногда — объемная доля спирта, иногда — отношение плотности вещества к плотности воды и другие соотношения. В принципе, можно купить любое соотношение, а потом использовать для него конвертер или специальную линейку. Но такие усложнения излишни. Если лунатик хочет измерить определенное число, разумнее выбрать рефрактометр, шкала которого доступна в нужных единицах измерения.
Кроме того, некоторые модели рефрактометров для домашнего использования могут учитывать влияние температуры благодаря функции ATC. Внутри этих приборов находится биметаллическая пластина. Она может менять свои размеры в зависимости от температуры. Кроме того, эта пластина соединена с оптической системой рефрактометра, на которую влияют температурные изменения. Поэтому, покупая качественный рефрактометр, важно убедиться, что он имеет эту функцию. Если ее нет, дистиллятор должен использовать специальные таблицы для пересчета. Вот почему хороший рефрактометр так важен для дистилляции.
Инструкция к рефрактометру
Калибровка
Перед использованием рефрактометр должен быть откалиброван. Калибровочная жидкость поставляется вместе с прибором, а если ее нет, можно использовать дистиллированную воду.
- Поднять защитную пластину. Капнуть 2-3 капли дистиллированной воды (калибровочной жидкости) на призму.
- Закрыть защитную пластину так, чтобы жидкость равномерно распределилась по призме, не было пузырьков и сухих мест.
- Подождать 30 секунд, пока образец адаптируется под температуру окружающей среды.
- Направить рефрактометр призмой в направлении естественного дневного освещения и посмотреть в монокуляр. Подкручивать калибровочный винт до тех пор, пока граница между синей и белой областями не будет на нулевой отметке.
- Открыть защитное стекло, протереть мягкой тряпкой (идет в комплекте с рефрактометром) само стекло и призму от калибровочной жидкости (дистиллированной воды). Закрыть устройство.
В инструкциях по применению большинства рефрактометров рекомендуется калибровать прибор перед каждым измерением. На практике, однако, это не следует делать чаще одного-двух раз в месяц или после периода покоя в три месяца или более.
Как пользоваться рефрактометром
- Открыть защитное стекло (пластину), капнуть на призму 2-3 капли исследуемой жидкости (сока, пивного сусла, браги и т.д.).
- Закрыть пластину, подождать 30 секунд, чтобы жидкость равномерно распределилась по всей призме, не должно быть без сухих мест и пузырьков.
- Поднести рефрактометр к источнику дневного освещения (подходит только естественный дневной свет, даже боковой флуоресцентный источник света искажает измерения).
- Посмотреть в монокуляр и снять показания. Искомое значение будет на границе между темной и светлой областью.
- Открыть пластину рефрактометра. Протереть защитное стекло и призму мягкой тканью. Закрыть прибор и положить на хранение.
Особенности эксплуатации
Рефрактометр не следует погружать в воду или другие жидкости, внутренняя часть рефрактометра не должна намокать, а на призму нельзя наносить агрессивные химические вещества, которые могут повредить ее покрытие. Чистить прибор можно только с помощью прилагаемой ткани.
Как измерить рефрактометром крепость вина, браги или пива
Нельзя использовать для этой цели рефрактометр со спиртом, так как сахар и другие вещества значительно искажают результаты измерений.
Сахарный рефрактометр можно использовать для определения содержания алкоголя в вине (или пиве, или эле). Для этого необходимо измерить содержание сахара в сусле до и после брожения, а затем произвести расчеты.
Известно, что 1 % сброженного сахара дает около 0,6 % спирта. Например, если сусло содержало 22% сахара до брожения и 3% после брожения, то приблизительное содержание алкоголя в вине составит 11,4% ((22 — 3) * 0,6 = 11,4).
Более сложный и точный метод расчета предлагает калькулятор алкоголя до и после брожения, где значения вводятся не в Бриксе, а в единицах SG сусла.