Refraktometer

Was ist ein Refraktometer und wie funktioniert es?

Licht wechselt an der Grenze zwischen Prisma und Probe seine Richtung. Wie stark es abknickt, hängt vom Brechungsindex der Flüssigkeit ab, und der steigt mit der Menge gelöster Stoffe. Das Gerät wertet diese Hell-Dunkel-Grenze aus und zeigt entweder den Brechungsindex nD oder direkt eine abgeleitete Skala wie Brix, Oechsle oder Salinität an. Referenz sind die Natrium-D-Linie bei 589 Nanometern und eine Temperatur von 20 °C. Da der Brechungsindex mit steigender Temperatur sinkt, rechnen Geräte mit automatischer Temperaturkompensation (ATC) den Messwert auf 20 °C um.

Einsatzbereiche vom Weinkeller bis zum Analysenlabor

In der Lebensmittelbranche kontrollieren Hersteller über den Brix-Wert den Zuckergehalt von Säften, Konfitüren, Honig und Fruchtzubereitungen. Kellereien bestimmen das Mostgewicht in Grad Oechsle und schätzen daraus Lesezeitpunkt und späteren Alkoholgehalt ab. Speziell für die Weinanalytik gibt es Handgeräte mit Oechsle- und KMW-Skala, die auch im Weinberg funktionieren. Werkstätten prüfen den Frostschutzanteil in Kühlmitteln und die Dichte von Batteriesäure, während Aquarianer und Salinen den Salzgehalt im Blick behalten. Kliniken messen die Dichte von Urin und den Proteingehalt von Serum. Chemische Labore identifizieren mit Abbe-Refraktometern Lösungsmittel oder prüfen die Reinheit von Substanzen anhand des Brechungsindex. Wer neben dem Brechungsindex auch die optische Drehung von Zuckerlösungen braucht, ergänzt die Ausstattung um ein Polarimeter.

Brix-Wert messen: Was das Refraktometer anzeigt

Grad Brix geben an, wie viel Gramm Saccharose in 100 Gramm Lösung stecken. Reines Wasser hat 0 °Brix. Apfelsaft liegt meist zwischen 10 und 14 °Brix, Honig um 80. Enthält die Probe neben Zucker weitere gelöste Stoffe wie Säuren oder Salze, zeigt das Gerät einen scheinbaren Brix-Wert, der etwas über dem reinen Zuckergehalt liegt. Für die Chargenkontrolle spielt das keine Rolle, weil der Vergleich mit dem Sollwert zählt. Sobald es um die Konzentration eines anderen Stoffs als Saccharose geht, liefern Aräometer und Dichtemessgeräte aus dem Bereich Dichte und Konzentration einen zweiten, unabhängigen Messwert.

So läuft eine Messung ab

Zwei bis drei Tropfen Probe kommen auf das Prisma, das beim Handrefraktometer eine Klappe mit Deckglas verschließt. Gegen das Licht gehalten, erscheint im Okular eine Hell-Dunkel-Grenze, deren Lage auf der Skala den Messwert markiert. Elektronische Geräte übernehmen das Ablesen per LED und Sensor und zeigen den Wert nach ein bis zwei Sekunden im Display. Nach jeder Messung wischen Sie das Prisma mit einem weichen Tuch und destilliertem Wasser ab, damit keine Zuckerreste antrocknen.

Digital oder analog?

Analoge Handrefraktometer brauchen keinen Strom, wiegen wenige hundert Gramm und kosten wenig. Ihre Ablesegenauigkeit liegt bei etwa 0,2 bis 0,5 °Brix und hängt vom Auge des Anwenders ab. Digitale Handgeräte lösen 0,1 °Brix auf, kompensieren die Temperatur automatisch und speichern Messreihen. Laborrefraktometer mit Peltier-Temperierung erreichen beim Brechungsindex 0,0001 und erfüllen die Anforderungen von Arzneibuch und Qualitätssicherung.

Worauf Sie beim Kauf achten sollten

Der Messbereich muss zur Anwendung passen: Ein Brix-Refraktometer mit 0 bis 32 °Brix eignet sich für Säfte, während Honig eine Skala bis 90 °Brix verlangt. Welche Genauigkeit gefordert ist, entscheidet zwischen Hand- und Laborgerät. Automatische Temperaturkompensation lohnt sich überall dort, wo Proben nicht 20 °C haben. Ohne ATC erfassen Sie die Temperatur der Probe parallel mit einem Thermometer und korrigieren den Messwert über die Tabelle des Herstellers. Messen Sie aggressive Medien, lohnt ein Blick auf das Prismenmaterial, denn Saphir hält Säuren und Lösungsmitteln stand, an denen optisches Glas anläuft. Im Freien zahlt sich ein spritzwassergeschütztes Gehäuse nach IP65 aus.

Kalibrieren und pflegen

Destilliertes Wasser dient als Nullpunkt mit einem Brechungsindex von 1,3330 bei 20 °C, was 0 °Brix entspricht. Liegt das Gerät daneben, stellen Sie es über die Justierschraube oder die Kalibrierfunktion nach. Den oberen Messbereich prüfen Sie mit zertifizierten Saccharoselösungen von 10, 30 oder 60 °Brix, die die Gerätehersteller als Zubehör anbieten. Weil Kratzer auf dem Prisma die Hell-Dunkel-Grenze verfälschen, gehören Metallspatel und raue Tücher nicht in die Nähe der Messfläche. Trocken und im Etui gelagert, hält ein Handrefraktometer viele Jahre.

Das passende Refraktometer finden

Handrefraktometer von KRÜSS und KERN, Abbe-Refraktometer sowie digitale Laborrefraktometer von Anton Paar stehen im Sortiment. Unsere Fachberatung hilft bei der Wahl von Messbereich und Skala für Ihre Proben. Rufen Sie an oder nutzen Sie das Kontaktformular.

FAQ

Wofür braucht man ein Refraktometer?

Es bestimmt den Zuckergehalt in Lebensmitteln und Getränken, das Mostgewicht in der Weinbereitung, die Salinität, den Frostschutzanteil in Kühlmitteln und den Brechungsindex reiner Flüssigkeiten im Labor.

Was ist ein Brix-Refraktometer?

Jedes Refraktometer, dessen Skala den Saccharosegehalt in Gramm pro 100 Gramm Lösung statt des Brechungsindex anzeigt. Fast alle Handgeräte für Säfte, Honig und Konfitüre tragen diese Skala.

Mit welcher Genauigkeit misst ein Refraktometer?

Handgeräte mit Skala lesen Sie auf 0,2 bis 0,5 °Brix ab, während digitale Handgeräte 0,1 °Brix auflösen. Laborgeräte mit Temperierung erreichen beim Brechungsindex 0,0001 und besser, sofern Temperatur und Kalibrierung stimmen.

Wann ist eine Kalibrierung fällig?

Vor jeder Messreihe lohnt der Nullpunkt-Check mit destilliertem Wasser, der keine zehn Sekunden dauert. Eine Prüfung gegen einen zertifizierten Standard genügt im Monatsrhythmus oder nach einem Sturz des Geräts.

Lohnt sich ein teures Refraktometer?

Die Preisspanne reicht von einem niedrigen dreistelligen Betrag für ein analoges Handgerät über etwa das Zweieinhalbfache für ein digitales bis zu mehreren tausend Euro für ein temperiertes Laborrefraktometer. Bezahlt macht sich das Laborgerät dort, wo vier Nachkommastellen beim Brechungsindex oder dokumentierte Messreihen gefordert sind.