Refratômetros

O QUE É REFRATOMETRIA?

Você perdeu a chave do seu armário na piscina.  A chave está no fundo da parte rasa da piscina, você tenta alcançá-la com a mão, mas não consegue. A refração da luz no limite de dois materiais diferentes pode ser explicada facilmente assim como o exemplo da chave. Se a piscina estivesse com água salgada, a imagem da chave teria se deslocado ainda mais. 

A luz se move a diferentes velocidades em matérias com diferentes densidades. No vácuo, ela alcança 299.792.458 m/s, entretanto, na água a luz alcança a velocidade de “apenas” 255.000.000 m/s.

Se um radio de luz com comprimento de onda definido atinge um limite entre dois meios em um ângulo fixo, o ângulo do raio irá mudar de acordo com o índice refrativo do meio. A Lei de Snell-Descartes descreve esse fenômeno:  

O gelo possui índice refrativo de 1.31 nD.

O índice refrativo da água a 20°C é de 1.33 nD.

Ao adicionar açúcar na água pura, o índice refrativo se altera dependendo da quantidade adicionada. A adição de sal também irá o índice refrativo, mas em relação a concentração.

Isso significa que se água pura a 20°C não possuir índice refrativo de 1.33, a mesma foi “poluída” com outras substâncias.  Em regra, determinar o índice refrativo de uma substância, significa verificar a sua pureza de forma rápida e confiável.

Óleo de girassol diluído com outro óleo pode ser detectado de forma fácil, assim como o teor de açúcar na marmelada durante o processo de produção.

Sob condições constantes com propriedades conhecidas de uma determinada substância, a fórmula pode ser manipulada de forma calcular o índice refrativo de uma segunda substância desconhecida. O ângulo de incidência e de refração podem ser medidos, o índice refrativo de um dos materiais (prima do refratômetro) é conhecido, com isso, após ajustar a fórmula, o índice refrativo da substância desconhecida torna-se apenas uma simples questão de matemática.

A medição do índice refrativo depende da temperatura e do comprimento de onda da luz. A determinação do índice refrativo pode apresentar informações sobre a pureza da substância, mas não sua composição exata.

Outro exemplo: o ciclohexano a 20°C possui o mesmo índice refrativo que uma solução de açúcar a 52,9%. Esse exemplo demostra que nenhuma afirmação sobre a composição ou possível mistura de uma substância pode ser feita sem saber exatamente o que ela é.

A temperatura é um dos principais fatores que podem influenciar o índice refrativo. As substâncias reagem de forma diferente e especifica a temperatura.

A escala de temperatura corrigida em um refratômetro deve ser sempre específica para determinada substância, nunca pode ser considerada como universal.