Refraktometr je přístroj, který se používá k měření indexu lomu světla, což je fyzikální vlastnost, která popisuje, jak světlo prochází různými materiály a médii. Tento údaj může být použit k identifikaci, klasifikaci nebo analýze různých látek, včetně kapalin, pevných látek a plynnů. Refraktometrie, proces měření pomocí refraktometru, nalézá své uplatnění v mnoha oblastech, od šperkařství, přes medicínu a chemii až po potravinářství.
Princip refraktometru
Základní princip refraktometru spočívá v měření změny směru světelného paprsku při přechodu mezi dvěma prostředími s různými indexy lomu. Když světelný paprsek přechází z jednoho média do druhého (například ze vzduchu do kapaliny), mění se jeho rychlost, což vede k jeho ohybu nebo "lomu". Úhel, pod kterým se paprsek láme, závisí na indexu lomu obou médií. Tento jev je známý jako Snellův zákon.
Typy refraktometrů
- Ruční refraktometr: Kompaktní a přenosný, často používaný v terénu pro rychlé měření. Je ideální pro testování koncentrace solí v akváriích, zralosti ovoce nebo hustoty chladicích kapalin.
- Laboratorní refraktometr: Nabízí vyšší přesnost a je často vybaven digitálním displejem pro snadné odečítání výsledků. Používá se v chemických a farmaceutických laboratořích pro složitější analýzy.
- Abbe refraktometr: Jeden z nejtradičnějších typů, vhodný pro přesné laboratorní měření. Umožňuje měření indexu lomu pevných látek i kapalin.
- Digitální refraktometr: Poskytuje rychlé a přesné digitální odečty. Jeho použití se rozšířilo díky snadnému ovládání a schopnosti automaticky kompenzovat teplotu měřeného vzorku.
Využití refraktometru
- Potravinářství: V potravinářském průmyslu se refraktometry používají k měření cukernatosti ovoce a zeleniny, koncentrace solí v marinádách nebo hustoty sirupů. Tyto údaje pomáhají určit zralost, kvalitu a trvanlivost potravin.
- Zemědělství: Refraktometry mohou být použity k určení optimálního času sklizně nebo k monitorování zdravotního stavu rostlin skrze měření obsahu cukru v rostlinných šťávách.
- Medicína: V medicíně mohou refraktometry poskytovat cenné informace o koncentraci proteinů v krvi nebo jiných tělních tekutinách, což je důležité pro diagnózu a monitorování různých stavů.
- Chemie a farmacie: V těchto oblastech se refraktometry využívají k identifikaci chemických látek, monitorování čistoty a koncentrace roztoků, nebo pro kontrolu kvality surovin a produktů.
Refraktometr ve šperkařství. Určování pravosti diamantů a drahých kamenů
Refraktometr je v šperkařství a gemologii nenahraditelným nástrojem, především při určování pravosti a kvality drahých kamenů, včetně diamantů. Jeho využití se opírá o princip měření indexu lomu světla, který umožňuje gemologům a šperkařům odhalit nejen typ kamene, ale i identifikovat možné imitace nebo syntetické varianty.
Index lomu (RI) světla je jedinečná fyzikální vlastnost pro každý materiál, která popisuje, jak rychle světlo prochází skrz něj ve srovnání se světlem procházejícím vakuum. Různé minerály a tedy i drahé kameny mají specifické hodnoty RI, které mohou gemologové používat k jejich identifikaci. Refraktometr měří úhel, pod kterým světlo vstupuje do kamene a jak je následně lomeno uvnitř. Tato měření poskytují přesné údaje, jež jsou zásadní pro určení pravosti a typu kamene.
Ve šperkařství se refraktometr používá primárně pro identifikaci a autentizaci drahých kamenů. Každý drahý kámen, včetně diamantů, má charakteristický index lomu, který jej odlišuje od ostatních kamenů a imitací. Refraktometr umožňuje šperkařům rychle a efektivně rozlišit pravé kameny od syntetických nebo imitačních materiálů, což je zásadní pro ocenění šperků a udržení důvěry zákazníků.
Diamanty jsou pro svou vysokou hodnotu často předmětem napodobování. Materiály jako kubická zirkonie, moissanit nebo jiné syntetické diamanty mohou na první pohled vypadat podobně, ale jejich indexy lomu se liší. Refraktometr dokáže tyto rozdíly detekovat, což umožňuje odhalení imitací. Přesné měření indexu lomu diamantu (RI přibližně 2.42) pomáhá potvrdit jeho pravost, což je nezbytné pro každého, kdo se profesionálně zabývá šperkařstvím. Kromě diamantů mohou refraktometry pomoci identifikovat i další drahé kameny, jako jsou rubíny, safíry, smaragdy a mnoho dalších. Každý typ kamene má jedinečný RI, který může být použit k jeho rozpoznání. Tato metoda je obzvláště užitečná, protože mnoho drahých kamenů může mít velmi podobné fyzické vlastnosti, které jsou těžko rozlišitelné pouhým okem.
Drahý kámen | Index lomu |
---|---|
Diamant | 2.42 |
Rubín | 1.76 - 1.78 |
Smaragd | 1.57 - 1.58 |
Safír | 1.76 - 1.77 |
Ametyst | 1.54 - 1.55 |
Akvamarín | 1.57 - 1.58 |
Topaz | 1.60 - 1.64 |
Jantar | 1.54 |
Jadeit | 1.66 - 1.68 |
Opál | 1.44 - 1.46 |
Olivín | 1.64 - 1.70 |
Granát | 1.73 - 1.82 |
Křišťál | 1.54 - 1.55 |
Měsíční kámen | 1.52 - 1.53 |
Turmalín | 1.62 - 1.64 |
Citrín | 1.54 - 1.55 |
Zirkon | 1.92 - 1.94 |
Tanzanit | 1.69 - 1.70 |
Morganit | 1.57 - 1.58 |
Obsidián | 1.50 - 1.55 |