折光儀的原理與用途

折光儀是一種利用折光的原理簡便快速測定溶液的折射率（nD）、糖度（Brix）及濃度的光學儀器。

折射率：又名相對折射率，是指光從一種介質射入另一種介質發生折射時，入射角γ的正弦值與折射角β正弦值的比值，是一個物理常數。介質相對真空的折射率叫做折射率。

刻度手持式折射儀：也稱糖鏡、手持式糖度計。小巧，便于攜帶，目視讀數。 

 手持數字式折射儀：小巧，便于攜帶，數顯讀數。

 阿貝折光儀：精度高，操作簡便，測量快速，不消耗化學試劑，無化學污染

 臺式數顯折光儀：精度高，操作簡便，測量快速

 在線折光儀：可進行生產線在線實時監測樣品折射率、Brix、各種自定義濃度、溫度，確保生產安全。

三、折光儀的應用

1.      食品飲料行業：測量原料或半成品及成品的Brix或濃度或鹽度等，或生產過程中的濃度在線檢測。檢測樣品如可樂、果汁、茶飲料等各類含糖飲料 、果醬、蜂蜜、糖類、糖漿等各類含糖食品、調味品、調味醬或湯羹類 、豆奶，植物蛋白等 。也適用于蔬菜水果從種植至銷售的過程中，它可適用于測定準確的收采時期，作甜度分級分類，可應用于工業與農業生產、科研、政府檢驗、終端連鎖店、大型綜合超市、個人飲食健康管理等

2.      香精香料行業：測量折射率用于定性檢驗與判斷純度

3.      紡織印刷行業：淀粉測定、定形劑測定、有機溶劑濃度監測（DMF，DMSO等）、漿料的濃度測定

4.      化工行業：各類有機物及無機物濃度測定與監測、清洗液濃度

5.      汽車交通行業：電池液、冷凍液、融雪劑濃度測定，如汽車保養的冷凍液濃度與冷凍溫度測定

6.      金屬加工處理：清洗液濃度、切削油濃度，電子工業行業的清洗液濃度監測。

7.      醫療和臨床檢驗：醫藥原料折射率濃度測定、血紅蛋白折射儀，尿比重折射儀，尿糖度，清潔消毒劑雙氧水濃度測定。個人健康管理，如糖尿病人飲食糖度監測，日常生活鹽度監測，腎臟病人尿比重監測等。

生活現象舉例：

 當一根管子放入裝有水的玻璃杯中時，會看到管子發生彎曲。

如果將一根管子放入裝有糖水溶液的玻璃杯時，會發現這根管子

彎曲度更大（如圖所示）。這就是光的折射的原理。折光儀（折

射計）即是將光的折射原理應用于實際的一種光學測量儀器，即當某

種物質的密度（濃度）增加時（例如糖溶解于水中），其折射率的增大

（即管子的彎曲程度）與之成正比。

折射率的測量通常采用兩類檢測系統：透射系統或反射系統。

刻度型手持式折射計和阿貝折光儀通常采用透射系統，數字式折射計則采用反射系統。

透射系統

刻度型手持式折光儀的檢測系統（透射系統）概述如下：

（1）棱鏡與樣品的分界面的折射現象如下圖所示，棱鏡的折射率遠大于樣品。

（2）如果樣品很稀，棱鏡與樣品的折射相差很大因而折射角也大（見線a）。

（3）如果樣品較稠，棱鏡與樣品的折射相差較小因而折射角也小（見線b）。

反射系統

數字型折光儀的檢測系統（反射系統）如下所述：

      如下圖所示，如果光線A由棱鏡的左下部小角度入射，將不會被分界面

反射，而會穿過樣品。光線B則會被分界面反射至右部，幾乎沿著棱鏡界面射出。光線C，則由于入射角太大而不能穿過樣品，被棱鏡*反射至右下部。

如上所述，圖中所示的虛線B即為明暗區域的分界線。由于分界線的反射角與反射率成正比，因此明暗區域分界線的位置即成為一個標度可轉換為折射率數據。

三、折射率與Brix值

折射計測量的是溶液的折射率。Brix標度實際上表示是蔗糖水溶液的濃度。

而在大多數溶液中除蔗糖外，可能還包括鹽、礦物質和蛋白質等，Brix值表示溶液中總的可溶性固形物的含量。對于特定的樣品，如切削油或其它工業產品，可通過建立Brix值與樣品實際濃度的轉換關系進行測量。

Brix（%）值與折射率（nD）換算表

上表所用Brix0-85%與折射率之間的換算值系采用ICUMSA（糖分析

方法協會，1974年成立）數據 。