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refraktometer richtig kalibrieren

Refraktometer kalibrieren: alles, was Sie wissen müssen

| von Julia

Um den Brechungsindex von transparenten Stoffen zu bestimmen, wird ein Refraktometer eingesetzt. Je nach Art der Probe kommen dabei unterschiedliche Versionen dieser Geräte infrage, die speziell kalibriert werden müssen. Worin sich die Modelle unterscheiden, wie Refraktometer kalibriert werden und worauf bei der Kalibrierflüssigkeit und dem Intervall zu achten ist, lesen Sie in diesem Blogbeitrag.

Verschiedene Refraktometer kalibrieren

Refraktometer werden dafür eingesetzt, den Brechungsindex bzw. die Brechzahl von flüssigen oder festen transparenten Stoffen zu bestimmen, sodass sich bestimmte Eigenschaften (wie die Konzentration gelöster Stoffe oder Brechungsverhältnisse) ableiten lassen. Damit das Gerät den jeweiligen Anforderungen gerecht wird, gibt es viele verschiedene Arten und Ausführungen.

Handrefraktometer

Für die meisten mobilen Feld- und Laboreinsätze wird ein Handrefraktometer verwendet, das – je nach spezifischem Anwendungsfeld – angepasst werden kann. Daher fallen auch die meisten Honigrefraktometer, Winzerrefraktometer, Alkoholrefraktometer und Refraktometer für die Aquaristik und die Bestimmung eines Salzgehalts in diese Kategorie. Als Lichtquelle wird Tageslicht verwendet, was die Geräte von anderen Typen unterscheidet.

Honigrefraktometer

Größter Konkurrenz ist das Abbe-Refraktometer, das stationär aufgebaut wird und mit einer eingebauten Lichtquelle ausgestattet ist. Die Lichtbrechung, die mit diesem Gerätetyp ermittelt werden kann, ist abhängig von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichts. Typischerweise sind Abbe-Refraktometer etwas teurer in der Anschaffung.

Prozessrefraktometer

Noch professioneller und spezieller wird es in der dritten Kategorie – bei den Prozessrefraktometern. Sie sind hauptsächlich in der industriellen Nutzung zu finden und stark an das Anwendungsfeld angepasst. Viele Refraktometer sind beispielsweise direkt in Maschinen, Wärmepumpen und Geräten verbaut, sodass sie sich in einen automatisierten Prozess einfügen. Das nimmt auch einen Einfluss auf die Kalibrierung der Refraktometer.

Refraktometer kalibrieren: Anleitung

Apropos Kalibrierung – damit das Refraktometer möglichst genaue Messwerte erzeugt und für reproduzierbare Ergebnisse sorgt, muss es regelmäßig neu eingestellt werden. Diese Kalibrierung kann sich zwar von Gerät zu Gerät unterscheiden, ist im Regelfall aber ganz einfach und folgt dem folgenden grundsätzlichen Ablauf:

  • Temperatur erreichen: Damit die Kalibrierung des Refraktometers so genau wie möglich ist, sollte sie bei 20°C durchgeführt werden. Lagern Sie das Gerät am besten für 24 Stunden vor der Justierung bei dieser Temperatur.
  • Referenzwert auswählen: Die weitere Vorgehensweise hängt vom gewünschten Referenzwert ab. Handelt es sich beispielsweise um ein Honigrefraktometer, muss Nelkenöl (mit einem Brechungsindex von 19,6 %) oder Olivenöl (27 %) verwendet werden. Bei einem Winzerrefraktometer ist hingegen destilliertes Wasser mit einem Referenzwert von 0 % auszuwählen.
  • Refraktometer vorbereiten: Tragen Sie zwei bis drei Tropfen Kalibierflüssigkeit auf das Prisma des Geräts auf. Vermeiden Sie Luftblasen und trockene Stellen.
  • Grenzlinie überprüfen: Auf dem Refraktometer wird eine Grenzlinie angezeigt, die mit dem genannten Wert übereinstimmen muss. Tut sie das nicht, ist eine Nachjustierung notwendig.
  • Refraktometer nachjustieren: Drehen Sie so lange an der Einstellschraube des Refraktometers, bis die Wasserlinie den gewünschten Referenzwert anzeigt. Schon ist das Gerät optimal kalibriert.

Refraktometer kalibrieren: digital und manuell

Bei Refraktometern wird nicht nur in Bauarten, sondern auch in Betriebsarten unterschieden. So lassen sich die einzelnen Modelle in digitale und manuelle Refraktometer einteilen, deren Kalibrierung sich leicht unterscheiden kann. Oftmals sind die Abweichungen zwischen den beiden Gerätetypen aber nur minimal.

Digitales Refraktometer

Digitale Refraktometer verfügen über einen modernen LED-Display mit digitaler Anzeige, was die Voreinstellung, das Kalibrieren und das Ablesen der Geräte ganz leicht macht. Beim Justieren der Refraktometer wird zumeist keine Einstellschraube, sondern eine verstellbare Zahl auf dem Display angezeigt.

Manuelles Refraktometer

Klassische Refraktometer sind hingegen manuell betrieben und verfügen über ein Sichtfenster und eine Wasserlinie. Bei der Kalibrierung der Geräte wird eine Einstellschraube verwendet, womit der Referenzwert an die Wasserlinie angepasst werden kann.

PH-Meter kalibrieren: die richtige Kalibrierflüssigkeit

Nicht jede Anwendung des Refraktometers ist gleich, weshalb auch unterschiedliche Referenzwerte notwendig sind – das nimmt einen Einfluss auf die Auswahl der Kalibrierflüssigkeit. Wichtig ist, dass die Temperatur der Flüssigkeit und des Geräts bei 20°C liegen muss und dass zuerst die Kalibrierflüssigkeit aufgetragen wird, bevor die Einstellschraube angepasst werden kann. Bei den meisten Anwendungen sind die kompatiblen Flüssigkeiten vorgegeben:

  • Nelkenöl: Dieses Öl wird insbesondere für Honigrefraktometer verwendet, da der Referenzwert der Flüssigkeit einen Brechungsindex von 19,6 % hat. So entspricht er genau dem Wassergehalt von Honig laut deutscher DIN-Norm 10752.
  • Olivenöl: Auch Olivenöl kommt als Referenzlösung infrage, sofern der Kalibrierwert zwischen 27 % und 27,2 % liegen muss.
  • Sonnenblumenöl: Als Kalibrierflüssigkeit wird übrigens auch Sonnenblumenöl verwendet. Das ist bei Proben notwendig, deren Messwert zwischen 24,8 % und 25,2 % liegt.
  • Destilliertes Wasser: Destilliertes Wasser bietet als Referenzlösung einen Basiswert von 0 %. Es kommt insbesondere bei Winzerrefraktometern und vielen Messungen in der Technik und der Lebensmittelbranche zur Anwendung.

Ist es wichtig, das Refraktometer zu eichen? 

Durch das Eichen des Refraktometers kann dafür gesorgt werden, dass die Basis des Messwerts möglichst genau bleibt – so werden Abweichungen bei den Messwerten verhindert. Das sorgt wiederum dafür, dass Sie sich voll und ganz auf das Gerät verlassen können. Auch werden die Ergebnisse reproduzierbar, was etwa in der Qualitätskontrolle unerlässlich ist.

Ein weiterer Vorteil der Kalibrierung ist die Wartung und Pflege, die das Refraktometer dadurch erfährt. Dadurch können die Lebensdauer des Gerät verlängert und die Haltbarkeit verbessert werden.

Wie oft muss man das Refraktometer justieren?

Die Kalibrierung des Refraktometers gehört zu den bedeutenden Schritten bei der Wartung und Pflege dieser Geräte. Wer auf eine regelmäßige Justierung verzichtet, riskiert ein immer stärkeres Abweichen vom Referenzwert – das sorgt für ungenaue und unzuverlässige Messwerte. Zusätzlich muss das Refraktometer immer dann justiert werden, wenn zwischen unterschiedlichen Stoffen (etwa Honig, Bier oder Wein) gewechselt wird, damit der Basiswert zum Richtwert passt.

Üblicherweise ist es notwendig, das Refraktometer vor der ersten Verwendung erstmalig zu kalibrieren. Danach reicht es aus, die Justierung an die Benutzungsintervalle anzupassen, sodass eine Nachjustierung alle 1 bis 12 Wochen erfolgen sollte.

Richtig und regelmäßig Refraktometer kalibrieren

Damit das Refraktometer lange hält und exakte Messergebnisse liefert, muss es in regelmäßigen Abständen kalibriert werden – das ist mit wenigen Handgriffen ganz einfach möglich. Denken Sie bei der Refraktometer-Kalibrierung an eine passende Referenzflüssigkeit und achten Sie auf eine optimale Temperatur.

FAQ

Beim „Kalibrieren“ handelt es sich um eine manuelle Nachjustierung, die für exakte Messwerte des Refraktometers sorgt. Dabei wird der Grundwert des Geräts auf Maß gebracht, sodass sich Abweichungen effektiv vorbeugen lassen.

Sorgen Sie für eine Gerätetemperatur von etwa 20°C und wählen Sie eine Kalibrierflüssigkeit mit einem passenden Referenzwert aus, bevor Sie einige Tropfen auf das Prisma des Geräts geben. Passen Sie die Einstellschraube so an, dass die Wasserlinie dem Referenzwert entspricht.

Nachdem das Refraktometer vor der ersten Verwendung kalibriert wurde, hängt das Intervall primär vom Einsatz ab. Oft eingesetzte Geräte sollten etwa alle 1 bis 4 Wochen rekalibriert werden. Bei weniger genutzten Modellen können bis zu 12 Wochen dazwischenliegen.

Messgeräte (wie das Refraktometer oder das pH-Meter) können ganz einfach selbst kalibriert werden. Dafür ist es wichtig, eine passende Kalibrierflüssigkeit bzw. eine geeignete Pufferlösung zur Hand zu haben. Bei hochspezialisierten Geräten kann mitunter Fachwissen notwendig sein.

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