Refratometria

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Refratometria

De maneira sucinta tentaremos demonstrar com este trabalho o que é o principio de refração da luz.
A velocidade da luz depende do meio no qual esta se propaga, por exemplo, se um feixe de luz propagado por um equipamento atravessar a água, a velocidade da luz diminui e sua direção muda, diz-se então que a luz foi refratada, portanto a refratometria da luz nada mais é do queconhecer o quanto a luz que esta sendo propagada em um meio ao penetrar um novo meio é desviada por este, é isto que chamamos de refração da luz.


Índice de Refração

O índice de refração é uma propriedade física importante de sólidos, líquidos e gases e este varia de acordo com a concentração de uma substancia em um destes estados físicos.
O índice de refração é útil na caracterização eidentificação de líquidos ou para indicar a pureza deste liquido.
Este índice é definido como sendo a razão entre a velocidade da luz no vácuo e na substância analisada, ou seja, quando um feixe de luz se desloca em um meio homogêneo e incide sobre a superfície de outro meio, este será refratado e mudará de direção em relação à trajetória original.
Este fenômeno é regido pela lei da refração onde arelação do seno do ângulo de incidência para o ângulo de refração é sempre uma constante.

n1 sen i = n 2 sen r

sen i = n2 = N
sen r n1

Onde:

i = ângulo de incidência
r = ângulo de refração
n1 = índice de refração do meio 1
n2 = índice de refração do meio 2
N = índice de refração relativa



Geralmente um dos meios é o ar, onde o índice de refração absoluto é 1,000294.Variáveis que interferem na refração:

O índice de refração varia de acordo com a temperatura, comprimento de onda e com o teor de sólidos dissolvidos.
Quando o comprimento de onda não é especificado significa que a raia espectral D do sólido é 589,3 nm.


Aplicações gerais

A aplicação da refratometria para medir o teor de sólidos solúveis de açucares, reside no fato de que parauma mesma concentração os índices de refração são aproximadamente iguais, permitindo então a determinação indireta.
As tabelas relacionando Brix com o índice de refração foram normalizadas pelo ICUMSA em 1974 (Rosenbruch & Emmerich) e a equação usada é apresentada abaixo:
Brix = 0,0087 + 699,82353 (n20D – 1,3330) – 1801,9215 (n20D – 1,3330)2 + 4696,422 (n20D – 1,3330) 3 – 6427,26 (n20D –1,3330)4

Onde:
n20D = índice de refração da solução a 20ºC e no comprimento da raia D da luz de sódio.
1,3330 = índice de refração da água destilada a 20ºC.



Aplicação Prática

O índice de refração de uma solução de sacarose é uma medida de teor de sacarose e o seu conceito é estendido para indicar sólidos solúveis ou Brix em soluções impuras este procedimento é denominado Brixrefratométrico.
A escala Brix é calibrada pelo número de gramas de açúcar contidos em 100 g de solução.
As escalas em percentagem de Brix apresentam as concentrações percentuais dos sólidos solúveis contidos em uma amostra (solução com água).
Os sólidos solúveis contidos em uma solução é o total de todos os sólidos dissolvidos na água, começando com açúcar, sais, proteínas, ácidos, etc.
Osresultados do Brix refratométrico são os mais próximos dos sólidos reais dissolvido, isto porque é menos afetado pelos sólidos suspensos no caldo ou méis do que o Brix areométrico, além do mais, o índice de refração varia pouco com a adição de impurezas e não é afetado pela tensão superficial. No entanto, para produtos que necessitam ser diluídos como massas cozidas e méis, existe o erro devido acontração de volume, de modo que para diferentes relações de diluição encontram-se resultados diferentes.
O uso do refratômetro ótico ou com leitura digital para medida de Brix já é generalizado não só porque fornece resultados mais reais, como também a análise é mais simples e rápida que o Brix areométrico.
Exemplos:
AMOSTRA FLUÍDA % BRIX
Óleo 0 a 8
Laranja 4 a 13
Bebida gaseificada 5 a 15...
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