6.4. Погружаемый рефрактометр

Погружаемый рефрактометр имеет только одну призму (съемную), которая крепится к трубе для измерения и наблюдения. Внутри трубы находятся призма Амичи, фокусирующая линза и шкала, перемещающаяся при помощи винта. При измерении призму погружают в стаканчик с исследуемым раствором (5…6 мм), который находится в термостатируемой ванне. Свет направляется снизу от зеркала через стеклянное окошко в дне ванны, отсчет делений в рефрактометре производят через окуляр, в который видны шкала и граница между светом и тенью. Шкала рефрактометра разделена на 105 делений и является условной.

Показания шкалы по таблицам, прилагаемым к рефрактометру, пересчитывают для показателя преломления или концентрации сухих веществ. В комплект рефрактометра входят шесть призм с разными пределами измерения показателя преломления. Погружаемый рефрактометр позволяет измерять содержание сухих веществ с точностью до 0,03 %. Он пригоден только для анализа неокрашенных жидкостей. Большая толщина слоя жидкости в стаканчике затрудняет анализ окрашенных растворов.

Погружаемый рефрактометр используется при производстве пива для определения содержания алкоголя и действительного экстракта в продуктах брожения, а также содержания спирта в водно-спиртовых растворах при производстве спирта. При этом используют прецизионные рефрактометры, позволяющие определить показатель преломления с точностью ±2·10^–5, а массовую долю спирта в растворе с точностью до 0,05 %. Такому условию отвечают погружные рефрактометры марок ИРФ-1 и ИРФ-451.

Сложность определения алкоголя в продуктах брожения при производстве пива заключается в том, что в растворе кроме спирта содержатся также сахара – продукты гидролиза крахмала зерна.

В указанных рефрактометрах показатель преломления дистиллированной воды при установке нуля прибора составляет 14,5 делений прибора. Для определения алкоголя и действительного экстракта определяют показатель преломления в показателях прибора R и относительную плотность пикнометрическим методом. Показатель преломления и плотность пива определяют после тщательного освобождения от диоксида углерода.

Cодержание алкоголя и действительного экстракта рассчитывают по формулам Берглунда, Эмлигтона и Расмуссена:

для определения алкоголя

А = 0,2691(R – 14,5) – 2,774 ( – 1)100 + 0,323; (6.16)

для определения действительного экстракта

Е = 0,1179 (R – 14,5) + 1,298 ( – 1) 100 + 0,251. (6.17)

Для определения А и F в жигулевском, рижском, украинском, мартовском пиве и в портере Н.И. Булгаков предложил следующие зависимости:

А = 0,2691(R – 14,5) – 2,774( – 1) 100 + 0,323; (6.18)

Е = 0,1179(R – 14,5) + 1,298( – 1) 100 + 0,251; (6.19)

или

А = 0,2713(R – 14,5) + 2,852( – 1) 100 + 0,343; (6.20)

Е = 0,1175(R – 14,5) + 1,288( – 1) 100 + 0,278. (6.21)

Для пива московского

А = 0,2811(R – 14,5) – 2,824( – 1) 100 + 0,091; (6.22)

Е = 0,1239(R – 14,5) + 1,259( – 1)100 + 0,175. (6.23)

Для пива ленинградского

А = 0,2866(R – 14,5) – 3,014( – 1) 100 + 0,387; (6.24)

Е = 0,1140(R – 14,5) + 1,252( – 1) 100 + 0,517. (6.25)

Массовая доля спирта в водных растворах, измеренная погружаемым рефрактометром R, может быть выражена уравнением

С_сп = – 0,0041R² + 0,7689R – 10,296. (6.26)

Объемная доля спирта в водном растворе

v_сп = – 0,0057 R² + 0,9852 R – 13,091. (6.27)

Уравнения (6.16)…(6.27) справедливы в следующих пределах R = 14,5…29,6; С_сп = (0…9) % и v_сп = (0…11) %.

Существует взаимосвязь между показателями погружаемого рефрактометра R и показателями преломления:

R = 2606,9 ( ) – 34060,5. (6.28)

Уравнение (6.28) справедливо при = 1,333…1,3388 и R = 14,5…30