Khúc xạ kế đo độ mặn và các đặc điểm, ứng dụng của khúc xạ kế đo độ mặn

Khúc xạ kế đo độ mặn là gì? Chúng có những những loại nào, cấu tạo ra sao, hoạt động như thế nào? Ứng dụng của thiết bị này ra sao?

Khúc xạ kế đo độ mặn là gì?

Khúc xạ kế đo độ mặn là một loại khúc xạ kế, thuộc dòng máy kiểm tra chất lượng nước. Đây là loại thiết bị đo chuyên dụng được sử dụng để đo độ mặn của các dung dịch. Các khúc xạ kế đo độ mặn thường trả về kết quả dưới dạng % NaCl.

Phân loại khúc xạ kế đo độ mặn

Phân loại khúc xạ kế đo độ mặn

Người ta thường phân loại các khúc xạ kế đo độ mặn thành 2 loại cơ bản là:

• Khúc xạ kế đo độ mặn quang năng: đây là dạng khúc xạ kế cơ không sử dụng pin, không tiêu thụ năng lượng. Thiết bị có cấu tạo hết sức đơn giản và rất dễ sử dụng. 
• Khúc xạ kế đo độ mặn kỹ thuật số: hay còn gọi là các máy đo độ mặn. Dòng thiết bị này được chia làm 2 loại. Một loại sử dụng điện cực, một loại sử dụng hệ thống quang học để đo độ mặn của mẫu. Các khúc xạ kế điện tử có thiết kế cấu tạo hiện đại, nhiều tính năng tự động, tiên tiến và hiển thị kết quả chính xác dưới dạng số trên màn hình hiển thị LCD giúp người dùng thao tác thuận tiện hơn,  tiết kiệm thời gian hơn và đảm bảo kết quả đo chính xác hơn.

Bạn có thể tham khảo các khúc xạ kế cơ của Atago hay Total Meter; các model máy đo độ mặn của Hanna hay Milwaukee... 

Cấu tạo của các khúc xạ kế đo độ mặn

Cấu tạo của các khúc xạ kế đo độ mặn quang năng

Các khúc xạ kế đo độ mặn quang năng có cấu tạo rất đơn giản, ta có thể nhìn thấy và cảm nhận được tất cả các bộ phận của thiết bị này.

Cấu tạo của các khúc xạ kế đo độ mặn quang năng

Các thiết bị này gồm có cấu tạo gồm các phần sau:

• Tấm chắn sáng: tấm chắn sáng được sử dụng như nắp đậy lăng kính, đảm bảo điều kiện ánh sáng đạt tiêu chuẩn để phân tích mẫu.
• Lăng kính: bộ phận chứa mẫu và đón sáng để thực hiện phân tích mẫu.
• Vít hiệu chuẩn: là bộ phận được sử dụng để người dùng thực hiện hiệu chuẩn máy.
• Bộ phận chỉnh tiêu cự: là bộ phận mà người dùng sẽ 
• Thang đo độ mặn: được chia vạch và đánh số để thể hiện kết quả đo. Để đọc được giá trị độ mặn của mẫu, người ta sẽ quan sát phần này.
• Thị kính: là bộ phận giúp người dùng quan sát kết quả đo một cách chính xác.

Cấu tạo của các khúc xạ kế đo độ mặn kỹ thuật số

Cấu tạo khúc xạ kế đo độ mặn điện tử gồm: 

• Vỏ: là bộ phận có chức năng bao bọc và bảo vệ các bộ phận bên trong. Vỏ vừa có chức năng bảo vệ, vừa thể hiện dấu hiệu nhận biết, phân biệt giữa các model và tạo tính thẩm mỹ cho máy.
• Khoang chứa mẫu: Là bộ phận chứa dung dịch mẫu cần đo giúp. Đối với các khúc xạ kế đo độ mặn sử dụng điện cực đo thì sẽ không có khoang chứa mẫu mà thay vào đó là điện cực. Bộ phận này sẽ tiếp xúc trực tiếp với mẫu và thực hiện đo ở đây.
• Hệ phím chức năng: là công cụ giúp người dùng thực hiện điều khiển máy.
• Màn hình: là công cụ giao tiếp giưa người dùng và máy. Màn hình hiển thị các thông số cài đặt, các thông tin thiết lập máy; hiển thị các thông báo từ máy để người dùng nắm bắt được thông tin. Va
• Bộ vi mạch: là bộ phận tiếp nhận và xử lý thông tin từ người dùng, từ mẫu vật rồi mã hóa và hiển thị, thông báo đến người dùng.

Cấu tạo của các khúc xạ kế đo độ mặn kỹ thuật số

Nguyên lý hoạt động của các khúc xạ kế đo độ mặn

Các khúc xạ kế nói chung và khúc xạ kế đo độ mặn nói riêng đều hoạt động dựa theo nguyên lý khúc xạ ánh sáng hay gọi tắt là nguyên lý khúc xạ (định luật Snell). Cụ thể: 

Khi các tia sáng truyền từ môi trường này qua môi trường khác chúng sẽ bị thay đổi phương truyền, bị bẻ cong tại điểm giao nhau giữa 2 môi trường. Hiện tượng này được gọi là khúc xạ ánh sáng. Khúc xạ ánh sáng xảy ra khác nhau ở các môi trường, các chất khác nhau.

Nguyên lý hoạt động của các khúc xạ kế đo độ mặn

Mỗi chất sẽ có một chỉ số khúc xạ riêng và chỉ số này sẽ phụ thuộc vào các yếu tố liên quan như: nhiệt độ, thành phần của môi trường: nồng độ và mật độ của các thành phần trong môi trường đó,...  Chỉ số khúc xạ này có thể đo được bằng một hệ thống quang học và khi xác định được chỉ số khúc xạ, người ta có thể tính toán và chuyển đổi ngược lại để suy ra nồng độ của chất thành phần trong dung dịch dựa vào mối liên hệ giữa chỉ số khúc xạ và thành phần của dung dịch.

Người ta ứng dụng nguyên lý này để thiết kế và chế tạo ra các khúc xạ kế để đo nồng độ của các chất trong dung dịch. Các khúc xạ kế đo độ mặn cũng hoạt động theo nguyên lý này.

Cách sử dụng các khúc xạ kế đo độ mặn

Các loại khúc xạ kế khác nhau sẽ có cấu tạo khác nhau và cách sử dụng khác nhau. Các model cũng có thể có một vài khác biệt trong cách sử dụng. Bạn cần đọc kỹ hướng dẫn sử dụng đi kèm để đảm bảo sử dụng chúng một cách hiệu quả nhất. Sau đây, THB Việt Nam sẽ hướng dẫn bạn các thao tác cơ bản khi sử dụng 2 loại khúc xạ kế: quang năng và kỹ thuật số. 

Cách sử dụng các khúc xạ kế đo độ mặn quang năng

Các khúc xạ kế cơ có cấu tạo khá đơn giản nên việc sử dụng chúng cũng không phức tạp. Bạn hãy thao tác theo các bước sau.

Bước 1: Thực hiện hiệu chuẩn thiết bị: Nhỏ một vài giọt nước cất hoặc nước khử ion vào mặt lăng kính, đậy tấm chắn sáng lại. Sau đó quan sát thang đo thông qua thị kính và dùng vít hiệu chuẩn chỉnh lại cho nền xanh của máy về mức 0 (nếu nền xanh đã trùng với 0 thì không cần điều chỉnh). Sau khi hiệu chỉnh xong, dùng khăn mềm lau sạch lăng kính.
Bước 2: Tiến hành đo bằng cách nhỏ 2 – 5 giọt dung dịch mẫu vào lăng kính và đậy tấm chắn sáng.
Bước 3: Hãy hướng đầu lăng kính của khúc xạ đo độ mặn về nguồn sáng sau đó tập trung quan sát thị kính, điều chỉnh tiêu cự cho đến khi nhìn rõ tỷ lệ.
Bước 4: Đọc kết quả bằng cách lấy giá trị tỷ lệ tại điểm giao nhau giữa phần tối và phần sáng.

Cách sử dụng các khúc xạ kế đo độ mặn quang năng

Cách sử dụng các khúc xạ kế đo độ mặn kỹ thuật số

Với các khúc xạ kế điện tử, việc phân tích mẫu và tính toán kết quả sẽ do máy thực hiện, bạn sẽ không cần quan sát, điều chỉnh tiêu cự như đối với các khúc xạ kế cơ. Các model máy khác nhau sẽ có một số điểm khác biệt nhất định nhưng về cơ bản, bạn cần thực hiện các bước:

• Bước 1: Hiệu chuẩn máy với nước cất hoặc nước khử ion.
• Bước 2: Làm sạch khoang chứa mẫu và nhỏ dung dịch mẫu vào. Hoặc nhúng điện cực vào dung dịch mẫu cần đo.
• Bước 3: Bật máy bằng cách sử dụng phím ON/OFF và thao tác với phím READ hoặc START hoặc nút chức năng đo của model máy để đo.
• Bước 4: Quan sát và đọc kết quả đo được hiển thị trên màn hình LCD của máy.

Vai trò và ứng dụng của các khúc xạ kế đo độ mặn

Các khúc xạ kế đo độ mặn được sử dụng để đo độ mặn của các dung dịch. Các công cụ này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, hoạt động:

• Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất muối: các công cụ này giúp người dùng xác định độ mặn của nước biển để đảm bảo điều kiện tiêu chuẩn cho nguyên liệu sản xuất muối.
• Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất và chế biến thực phẩm: trong hoạt động này, người ta sử dụng các khúc xạ kế đo độ mặn để kiểm tra và đảm bảo được chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất, chế biến cũng như chất lượng sản phẩm cuối cùng.
• Ứng dụng trong nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản: xác định, theo dõi và kiểm soát độ mặn của nước tưới tiêu cho cây trồng, nuôi trồng thủy sản giúp người dùng có thể đảm bảo điều kiện môi trường sống của các loại cây trồng, các sinh vật thủy sinh nuôi trồng hoặc thực hiện các biện pháp xử lý để điều chỉnh trong trường hợp cần thiết.

MUA KHÚC XẠ KẾ ĐO ĐỘ MẶN Ở ĐÂU?