HIỆU CHUẨN KHÚC XẠ KẾ

Khúc xạ kế là gì, chúng có ứng dụng như thế nào trong đời sống cũng như trong công nghiệp sản xuất? Trên thực tế, loại thiết bị này có rất nhiều ứng dụng khác nhau. Một số ngành nghề, lĩnh vực thường áp dụng khúc xạ kế. MicroTech sẽ giúp bạn hiểu hơn, cũng như là tìm hiểu quy trình hiệu chuẩn về khúc xạ kế này nhé.

1. Giới thiệu và phân loại khúc xạ kế

1.1. Giới thiệu

Khúc xạ kế chính xác là một máy kiểm tra nước, chúng được dùng để đo nồng độ của các chất hòa tan có trong nước hoặc các dung dịch khác. Khúc xạ kế sẽ cho kết quả đo chính xác và đó là một con số chi tiết về nồng độ của dung dịch.

1.2. Phân loại

Dựa vào kiểu đọc, phân loại khúc xạ như sau:

- Khúc xạ kế cơ.
- Khúc xạ kế điện tử.

Ngoài ra khúc xạ kế cũng có thể phân loại theo kích thước thiết kế như: khúc xạ kế dạng bút, khúc xạ kế cầm tay, khúc xạ kế để bàn.

2. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động khúc xạ kế

2.1. Cấu tạo của một số loại khúc xạ kế

Hình 2.1. Cấu tạo khúc xạ kế

2.2. Nguyên lí hoạt động

- Khúc xạ kế là dụng cụ để đo các chất hòa tan trong nước và một số loại dầu nhất định. Khúc xạ kế hoạt động theo nguyên lý khúc xạ ánh sáng qua chất lỏng. Khi ánh sáng truyền từ không khí vào một chất lỏng nó chậm lại.

- Hiện tượng này là “uốn cong” hay còn gọi là chiết xạ. Mỗi loại chất lỏng sẽ có một độ chiết xạ khác nhau và người ta dựa vào đó để đo thành phần của nó. Nói một cách đơn giản, nước càng chứa nhiều chất rắn hòa tan, ánh sáng đi qua nó càng chậm và hiệu ứng “uốn cong” đối với ánh sáng càng rõ rệt.

- Khúc xạ kế sử dụng nguyên tắc hoạt động này này để xác định lượng chất rắn hòa tan trong chất lỏng bằng cách truyền ánh sáng qua một mẫu và hiển thị góc khúc xạ trên thang đo.

- Thang đo được sử dụng phổ biến nhất được gọi là thang đo Brix. Thang đo Brix được định nghĩa là: số gam đường mía nguyên chất hòa tan trong 100 gam nước tinh khiết (gam đường/ 100 g H₂O). Các thang đo khác đã được phát triển để đo muối, protein huyết thanh (albumen) và trọng lượng riêng của nước tiểu. Nổi tiếng nhất là khúc xạ kế atago và hanna. Hai nhà sản xuất hàng đầu hiện nay và được các nhà khoa học tin dùng.

3. Ứng dụng của khúc xạ kế

Khúc xạ kế được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như:

- Ngành công nghiệp hóa chất.
- Ngành công nghiệp thực phẩm.
- Ngành công nghiệp dược phẩm.
- Ngành công nghiệp mía đường.
- Một số ngành khác: sản xuất nước hoa, tinh dầu; các hoạt động trong bệnh viện; nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và hoạt động giáo dục, đào tạo trong trường học, học viện….

4. Hiệu chuẩn khúc xạ kế

. Việc hiệu chuẩn định kỳ ngoài việc đảm bảo sự ổn định chính xác, mà còn giúp phát hiện các thiết bị lỗi, hư hỏng để tránh ảnh hưởng đến mặt hàng khi đưa đến tay người tiêu dùng.

5. Quy trình hiệu chuẩn khúc xạ kế

- Lưu ý: Đây là quy trình theo chuẩn chung, quy trình cụ thể trên thực tế sẽ có những điểm khác biệt nhất định, phụ thuộc vào nhu cầu của khách hàng.
- Nguồn:

+ Tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất.
+ CAST.HC-205.18 - Phương tiện đo độ mặn - Quy trình hiệu chuẩn.
+ OIML R142: 2008 - Automated refractometers: Methods and means of verification.
+ JCGM 100:2008 – Evaluation of measurement data - Guide to the expression of uncertainty in measurement.
+ ISO/IEC 17025 - General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories.

5.1. Chuẩn sử dụng

5.2. Phương pháp hiệu chuẩn

Sử dụng dung dịch nồng độ chuẩn để kiểm tra kết quả đo của thiết bị.

5.3. Điều kiện hiệu chuẩn

- Nhiệt độ: 25 ± 5 ºC.
- Độ ẩm: (50 ± 30) % RH.

​5.4. Các phép hiệu chuẩn

Để hiệu chuẩn thiết bị khúc xạ kế cần tiến hành thông qua các phép hiệu chuẩn sau:
- Kiểm tra bên ngoài
- Kiểm tra kỹ thuật
- Kiểm tra đo lường

​5.5. Chuẩn bị hiệu chuẩn

Trước khi tiến hành hiệu chuẩn ta cần phải thực hiện các công việc sau:

- Muối KCl và đường tinh khuyết được sấy ở 105 °C trong 2 h và được để nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm trước khi tiến hành pha chế.
- Pha chế các điểm hiệu chuẩn phù hợp với phạm vi đo của phương tiện đo cần hiệu chuẩn (sau đây gọi là PTĐ) từ muối KCl và đường tin
- Dung dịch chuẩn phải được ngâm trong bể ổn nhiệt tại nhiệt độ cần hiệu chuẩn tối thiểu 15 phút trước khi hiệu chuẩn.
- Trước khi tiến hành hiệu chuẩn đầu đo của PTĐ phải được làm sạch với dung môi thích hợp theo hướng dẫn của nhà sản xuất ghi trong tài liệu kỹ thuật, sau đó rửa lại bằng nước cất.

5.6. Tiến hành hiệu chuẩn

5.6.1. Kiểm tra bên ngoài

- Kiểm tra bằng mắt để xác định sự phù hợp của phương tiện đo đối với các yêu cầu quy định trong tài liệu kỹ thuật về:

+ Hình dáng, kích thước;

+ Hiển thị, nguồn điện sử dụng;

+ Nhãn hiệu và phụ kiện kèm theo.

5.6.2. Kiểm tra kỹ thuật

- Kiểm tra tình trạng hoạt động bình thường của phương tiện đo theo hướng dẫn vận hành.

5.6.3. Kiểm tra đo lường

*  Hiệu chuẩn thiết bị đo Độ mặn

- Phương pháp hiệu chuẩn PTĐ độ mặn là so sánh kết quả đo trực tiếp giá trị độ mặn đo được của PTĐ với giá trị chuẩn của dung dịch được chuẩn bị tại nhiệt độ hiệu chuẩn.
- Chọn tối đa 3 điểm dung dịch chuẩn có giá trị chuẩn phân bố đều trên thang đo của PTĐ hoặc điểm hiệu chuẩn theo yêu cầu khách hàng.
- Tại mỗi điểm hiệu chuẩn, đầu đo của PTĐ phải được tráng tối thiểu 03 lần và ngâm 10 phút trong dung dịch chuẩn tương ứng. Đo tối thiểu 05 lần liên tiếp bằng PTĐ. Ghi kết quả đo được vào biên bản hiệu chuẩn.

- Số hiệu chính được tính theo công thức sau:

* Hiệu chuẩn thiết bị đo Độ ngọt

- Phương pháp hiệu chuẩn PTĐ độ ngọt là so sánh kết quả đo trực tiếp giá trị độ mặn đo được của PTĐ với giá trị chuẩn của dung dịch được chuẩn bị tại nhiệt độ hiệu chuẩn.
- Chọn tối đa 3 điểm dung dịch chuẩn có giá trị chuẩn phân bố đều trên thang đo của PTĐ hoặc điểm hiệu chuẩn theo yêu cầu khách hàng.
- Tại mỗi điểm hiệu chuẩn, đầu đo của PTĐ phải được tráng tối thiểu 03 lần và ngâm 10 phút trong dung dịch chuẩn tương ứng. Đo tối thiểu 05 lần liên tiếp bằng PTĐ. Ghi kết quả đo được vào biên bản hiệu chuẩn.

- Số hiệu chính được tính theo công thức sau:

=> Khúc xạ kế sau khi hiệu chuẩn xong sẽ được dán tem, cấp chứng nhận hiệu chuẩn kèm theo thông báo kết quả hiệu chuẩn.

Cuối cùng, khúc xạ kế sẽ được dán tem hiệu chuẩn. Chu kỳ hiệu chuẩn đề nghị là 01 năm.