折光仪（折射计）简介

一、定义

折光仪是一种利用折光的原理简便快速测定溶液的折射率（nD）、糖度（Brix）及浓度的光学仪器。

折射率：又名相对折射率，是指光从一种介质射入另一种介质发生折射时，入射角γ的正弦值与折射角β正弦值的比值，是一个物理常数。介质相对真空的折射率叫做绝对折射率。 

二、折光仪的产品形态

刻度手持式折射仪:也称手持式糖度计。小巧，便于携带，目视读数。

手持数字式折射仪:小巧，便于携带，数显读数。

阿贝折光仪:精度高，操作简便，测量快速，不消耗化学试剂，无化学污染

台式数显折光仪:精度高，操作简便，测量快速

在线折光仪:可进行生产线在线实时监测样品折射率、Brix、各种自定义浓度、温度，确保生产安全。

三、折光仪的用途

用途一：测量折射率

折射率是物质的物理常数，每种物质都有自己特征的折射率。折光仪可被用来测量药品，香精香料，玻璃，塑料等物品。

用途二：测量糖度

折光仪可用来测量富糖样品的Brix值，如果汁、糖浆、果酱、蜂蜜等，测量值与测量样品的糖浓度相关联， Brix标度实际上表示蔗糖水溶液的浓度。Brix值和折射率之间的换算值是采用ICUMSA(国际糖分析方法协会)的数据。

用途三：测量食品浓度

酱油及其他酱料，调味液及其他液体食物中含有糖、盐等多种物质成分。折射仪的测量值与这些溶液中的可溶性固形物的含量成正比，这样，Brix值能表示溶液中总的可溶性固形物的总含量。

用途四：测量水溶液浓度

折射计可以用于确定水溶液如油基溶液、药品和重化工制品如机油、洗涤剂、甘醇、氯化铯、氢氧化钠等物质的浓度。每种溶液的Brix值与浓度之间呈比例关系。溶液浓度能够通过折射仪测定的Brix值与建立的转换表来确定，Brix值是确定溶液中可溶性固体含量的基本标度。

四、折光仪的应用

1.食品饮料行业：测量原料或半成品及成品的Brix或浓度或盐度等，或生产过程中的浓度在线检测。检测样品如可乐、果汁、茶饮料等各类含糖饮料 、果酱、蜂蜜、糖类、糖浆等各类含糖食品、调味品、调味酱或汤羹类 、豆奶，植物蛋白等 。也适用于蔬菜水果从种植至销售的过程中，它可适用于测定准确的收采时期，作甜度分级分类，可应用于工业与农业生产、科研、政府检验、终端连锁店、大型综合超市、个人饮食健康管理等

2.香精香料行业：测量折射率用于定性检验与判断纯度

3.纺织印刷行业：淀粉测定、定形剂测定、有机溶剂浓度监测（DMF，DMSO等）、浆料的浓度测定

4.化工行业：各类有机物及无机物浓度测定与监测、清洗液浓度

5.汽车交通行业：电池液、冷冻液、融雪剂浓度测定，如汽车保养的冷冻液浓度与冷冻温度测定

6.金属加工处理：清洗液浓度、切削油浓度，电子工业行业的清洗液浓度监测。

7.医疗和临床检验：医药原料折射率浓度测定、血红蛋白折射仪，尿比重折射仪，尿糖度，清洁消毒剂双氧水浓度测定。个人健康管理，如糖尿病人饮食糖度监测，日常生活盐度监测，肾脏病人尿比重监测等。

五、折光仪的原理

生活现象举例：

当一根管子放入装有水的玻璃杯中时，会看到管子发生弯曲。

如果将一根管子放入装有糖水溶液的玻璃杯时，会发现这根管子弯曲度更大（如图所示）。这就是光的折射的原理。折光仪（折射计）即是将光的折射原理应用于实际的一种光学测量仪器，即当某

种物质的密度（浓度）增加时（例如糖溶解于水中），其折射率的增大（即管子的弯曲程度）与之成正比。折射率的测量通常采用两类检测系统：透射系统或反射系统。刻度型手持式折射计和阿贝折光仪通常采用透射系统，数字式折射计则采用反射系统。

透射系统

刻度型手持式折光仪的检测系统（透射系统）概述如下：

（1）棱镜与样品的分界面的折射现象如下图所示，棱镜的折射率远大于样品。

（2）如果样品很稀，棱镜与样品的折射相差很大因而折射角也大（见线a）。

（3）如果样品较稠，棱镜与样品的折射相差较小因而折射角也小（见线b）。

反射系统

数字型折光仪的检测系统（反射系统）如下所述：

如下图所示，如果光线A由棱镜的左下部小角度入射，将不会被分界面反射，而会穿过样品。光线B则会被分界面反射至右部，几乎沿着棱镜界面射出。光线C，则由于入射角太大而不能穿过样品，被棱镜完全反射至右下部。

如上所述，图中所示的虚线B即为明暗区域的分界线。由于分界线的反射角与反射率成正比，因此明暗区域分界线的位置即成为一个标度可转换为折射率数据。

三、折射率与Brix值

折射计测量的是溶液的折射率。Brix标度实际上表示是蔗糖水溶液的浓度。

而在大多数溶液中除蔗糖外，可能还包括盐、矿物质和蛋白质等，Brix值表示溶液中总的可溶性固形物的含量。对于特定的样品，如切削油或其它工业产品，可通过建立Brix值与样品实际浓度的转换关系进行测量。

Brix（%）值与折射率（nD）换算表

上表所用Brix0-85%与折射率之间的换算值系采用ICUMSA(国际糖分析方法协会，1974年成立)数据 。