Élelmezési ipar, 1953 (3. évfolyam, 1-12. szám)
1953-05-01 / 5. szám
ahol n a törésmutató, s az anyag sűrűsége ugyanazon a hőfokon. A törőképesség állandóságából következik, hogy n és s között szoros és egyértelmű összefüggés áll fenn. Ebből le lehet vezetni a törésmutató hőfoktényezőjét, ahol a az anyag tágulási együtthatója. A törésmutató változása tehát az anyag tágulási együtthatójával arányos. Folyadékoknak hőokozta tágulása tetemes, azért ezeknél a törésmutató is erősen változik, mégpedig a hőmérséklet egy C-fokkal való emelkedésének 20° C körül a víz törésmutatója 0,06, vizes cukoroldatoké 0,06—0,08 Bx-fokkal, más (szerves) folyadékoké 0,18—0,40 Bx fokkal csökken. Az ellenőrző folyadékok alkalmazásának egyik feltétele tehát, hogy a folyadék és a műszer azonos hőmérsékletét pontosan ismerjük, másrészt a folyadék törésmutatójának a hőmérséklettel való változása, illetőleg célszerűen a folyadéknak törésmutató görbéje is meg legyen adva az ipari laboratóriumokban előforduló hőmérsékleti határok között. Az alsó alappont (»nullapont«) meghatározását lepárolt vízzel a nemzetközi hőfokhelyesbítési táblázat minden további nélkül lehetségessé teszi. A mérsékelt égöv alatti területen való használatra készített refraktométerek skálája a 20,0 C° alaphőmérsékletre vonatkozó nemzetközi törésmutató-táblázaton alapszik és minden olyan mérést, amely ettől eltérő hőmérsékleten történt, a helyesbítő táblázat segítségével helyesbíteni kell. Ez atáblázat természetesen csak a vízre és vizes cukoroldatokra érvényes helyesbítéseket tartalmazza. Az egy Brix-fokra eső törésmutató-változás a skála különböző helyein: 0 Bx körül 0,00145 40 Bx körül 0,0020 80 Bx körül 0,0026. Ebből következik, hogy 0,1 Bx pontossághoz a törésmutatót legalább négy tizedes számjegy pontossággal ismerni kell, de 25 Bx alatt célszerű, ha öt tizedesig ismerjük. A nemzetközi törésmutató- táblázat 0 és 24 Bx között 5 tizedesjegyű, 25 Bxtől fölfelé pedig 4 tizedesjegyű; az Egységes Cukorvizsgálati Módszerek Nemzetközi Bizottságának 1949. évi brüsszeli tanácskozásán javaslat hangzott el, hogy az egész törésmutató-táblázatot 5 tizedes pontossággal határozzák meg és adják ki (3). A hőfokhelyesbítési táblázat század Bx-fokokat tartalmaz, de ezeket tizedekre kell kerekíteni, amikor nincs szükség különösebb pontosságra. A refraktométeren való mérések pontosságát kifogástalan hőmérsékletmérés és állandósítás által néhány század Bx-re lehet fokozni,ha legalább 10 leolvasást végzünk. Hitelesítésre alkalmas anyagok A szilárd anyagok közül hitelesítésre csakis izotróp testek, tehát üvegek vagy a szabályos kristályrendszerbe tartozó egykristályok használhatók. A tekintetbejövő határok (1,33 és 1,52) között azonban alig találunk néhány ilyen anyagot: fluoritrin — 1,4339 megfelel 56,4 Bx-nek timsó · 1,4456 megfelel 61,7 Bx-nek Ezekkel tehát csak a skálának 56 Bx fölötti területét ellenőrizhetjük. Azonban a timsók nagyon puhák, könnyen kopnak és sérülnek, továbbá mint vízben oldható anyagok, a kézzel való fogdosástól, vagy nedves levegőn, homályossá válnak. A kvarcüveg nagy keménysége miatt könnyen megkarcolja a műszer mérőprizmáját. Az analcim, mint minden zeolit, víztartalmát a környezet hatására könnyen változtatja és ezért törésmutatója semállandó. Ezen ugyan lehetne segíteni azáltal, hogy használat előtt bizonyos ideig páratelt levegőben tartjuk, de a zeolitok a víz helyébe más folyadékokat és gázokat (higany, alkohol, CO2, NH3stb.) is fölvehetnek és így a brómnaftalinnal való elszennyeződés is lehetséges, amitől a törésmutatója teljesen bizonytalanná válik. Marad a fluorit, amellyel a skála egy pontját lehet ellenőrizni. • Amint látjuk, a szilárd testek kevéssé alkalmasak a cukorrefraktométer ellenőrzésére. Folyadékokat régóta használnak erre a célra. Bár a vizes oldatok törésmutatója tetszés szerint beállítható, ilyen oldatok összetétele és törésmutatója az elpárolgás folytán nem tekinthető állandónak. Legfeljebb telített oldatok jöhetnek tekintetbe, amelyekben az oldott anyag fölöslege por alakjában van jelen, tehát a refraktométerben való esetleges fölmelegedéstől vagy lehűléstől sem válnék telítetlenné vagy túltelítetté. A telítettség olyan egyértelmű állapot, amelynél minden hőfokhoz meghatározott összetétel, ill. törésmutató tartozik. Erre a célra olyan vegyületek alkalmasak, amelyek nagy tisztaságban könnyen beszerezhetők és oldhatóságuk a hőmérséklettől kevéssé függ, az üveget és fémeket nem támadják meg, oldatuk bomlás nélkül eltartható. Ilyen anyagok keresése és kipróbálása a jövő feladata. Igen alkalmasaknak látszanak azok a szerves vegyületek, amelyek 10 és 40 C° között cseppfolyósak, törésmutatójuk 1,34 és 1,52 közé esik, színszórásuk nem túl nagy. Olyan folyadékok, amelyek nem egységes összetételűek, hanem két vagy több alkotórész elegyei, nem jöhetnek tekintetbe, mert alkatrészeik aránya változékony, sőt használat közben különbözőképpen párologva, a mérést bizonytalanná is teszik. További követelmény, hogy vegyileg hatástalanok legyenek az üvegre és fémekre, ne legyenek hajlamosak az elváltozásra (oxidálódás, tautomer vagy izomerát- dn _ dn ds _ r* + n? — 2 dt ds dt 6 n ammóniumtimsó= 1,4594 megfelel 67,6 Bx-nek kvarcüveg = 1,458 megfelel 67,4 Bx-nek analima 1,487 megfelel 78,8 Bx-nek