Cuaderno de Laboratorio

Web del Profesor Marcelino García Moreno

Refractometría

Introducción

Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro de distinta naturaleza (por ejemplo del aire al agua) sufre una desviación. Este es el motivo por el que una cuchara introducida parcialmente en un vaso con agua, se ve torcida.
Técnicamente, el índice de refracción, en un determinado medio, se define como la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio: n = c / v, donde c, es la velocidad de la luz en el vacío (3x108 m/s) y v, la velocidad de la luz en el medio, por ejemplo agua.
Al tratarse de una relación, el índice de refracción no tiene unidades y el mínimo valor que puede tomar es 1, porque la luz no se puede mover en ningún medio más rápido que en el vacío.
La medida del índice de refracción permite determinar la concentración de disoluciones acuosas. Este procedimiento analítico se utiliza, además de en análisis clínicos, en procesos de control de calidad para determinar de forma fácil y rápida, por ejemplo, la concentración de azúcar en zumos.
El refractómetro es el aparato que se utiliza para determinar índices de refracción. El más empleado en el laboratorio es el refractómetro de Abbe.

El refractómetro

partes_refractometroEl refractómetro es un aparato óptico muy delicado y por tanto habrá que tomar algunas precauciones a la hora de manejarlo.
Cuando se deposita la muestra sobre el prisma de refracción hay que tener cuidado de no rayarlo. Para ello, conviene utilizar una pipeta de plástico. Si no se dispone de una, y se utiliza una de vidrio, hay que evitar todo contacto entre ésta y el prisma.
Antes de comenzar, el refractómetro debe estar limpio y calibrado.
La muestra se deposita sobre el prisma de refracción de manera que forme una película uniforme y sin burbujas de aire. Se cierra, asegurándolo, con el mando de cierre.
Con el mando de ajuste de la dispersión, hay que conseguir que se vea una línea de horizonte completamente nítida.
Con el mando de enfoque, situar la línea horizonte en el centro de la cruz de ajuste. En ese momento, se efectúa la lectura.
Entre lectura y lectura, se limpiará, tanto el prisma de refracción como el de incidencia, primero con agua y después con una mezcla de alcohol-acetona, utilizando un algodón o paño adecuado. Cuando se termine de trabajar, se guardará con una tira de papel de filtro colocada entre ambos prismas.

Ocular: escalas de medida

ocular El refractómetro de Abbe tiene dos escalas: la superior, que mide directamente la concentración de azúcar (sacarosa) en % (grados Brix), y la inferior, que mide índices de refracción.
La apreciación de la escala inferior es de 0,0005.
(Haz clic en la imagen para ampliar)


Calibrado del refractómetro


calibrado tornillo_calibrado

El refractómetro se calibra con agua destilada, cuyo índice de refracción es 1,3330. Para ello, se mide el índice de refracción del agua en el refractómetro. Si la medida no es la esperada (1,3330), se lleva, utilizando el mando de enfoque,  la línea de medida hasta el valor 1,3330.  Finalmente, con la ayuda de un destornillador, se sitúa la línea horizonte en el centro de la cruz de enfoque (puede apreciarse en la imagen, aunque no es muy nítida). El tornillo de calibración está en la parte posterior del refractómetro.

Obtención de una curva de calibrado



Para obtener una curva de calibrado, se prepararon 7 disoluciones de sacarosa de concentración: 5, 10, 15, 20, 25, 30 y 35 g/100mL.
A continuación, se midió el índice de refracción de cada muestra. Para evitar errores en la medida, es importante limpiar los prismas del refractómetro con una mezcla de alcohol y acetona entre medida y medida, utilizar una pipeta para cada muestra y enjuagarla varias veces con ella antes de depositarla en el refractómetro. La muestra debe estar repartida uniformemente, sin burbujas.
Con los datos obtenidos, se construyó la curva de calibrado de sacarosa representado las concentraciones (g/100mL) en el eje de ordenadas y el índice de refracción (n) en el de abscisas.
curva


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