Wie prüft man den Frostschutz mit einem Refraktometer?
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Funktionsprinzip und Klassifizierung
Ein Refraktometer funktioniert nach dem Brechungsprinzip: Wenn Lichtstrahlen von einem flüssigen Medium in ein anderes gelangen, werden sie in unterschiedlichen Winkeln zur Normalen zwischen den beiden Medien gebogen. Der Brechungswinkel hängt von der Zusammensetzung des Mediums und von der Temperatur ab. Wenn die Konzentration einer bestimmten Verbindung in einer Lösung zunimmt, nimmt auch der Grad der Ablenkung des Lichtstrahls zu. Das Maß dieser Brechung bestimmt die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit, insbesondere ihre Dichte. Flüssigkeiten, die dichter als Wasser sind (ein höheres spezifisches Gewicht haben), neigen dazu, Licht durch ein Prisma stärker zu beugen als Flüssigkeiten mit geringerer Dichte. Typischerweise werden solche Tests unter bestimmten thermischen Bedingungen durchgeführt, da die Temperatur den Brechungswinkel erheblich beeinflusst.
Bei der Wartung eines Autos ist es wichtig, den Gefrierpunkt des Motorkühlmittels zu messen, insbesondere nachdem es mit Wasser vermischt wurde. Ein Frostschutz-Refraktometer hilft bei der Bestimmung der Qualität des Kühlmittels. Da das richtige Frostschutzmittel auch bei sehr kaltem Wetter in flüssiger Form bleibt, ist der Motor stets zuverlässig geschützt.
Refraktometer werden nach zwei Merkmalen klassifiziert:
- Je nach Zählweise der Messergebnisse. Es werden Instrumente digitaler und analoger Art hergestellt. Im ersten Fall wird der gewünschte Indikator auf dem Bildschirm angezeigt, im zweiten Fall wird das Messergebnis auf einer digitalen Waage erfasst. Bei Frostschutz-Refraktometern handelt es sich überwiegend um analoge Refraktometer: Sie sind deutlich günstiger und kompakter, eine extrem hohe Ablesegenauigkeit ist in den meisten Fällen nicht erforderlich.
- Nach Vereinbarung. Es gibt medizinische und technische Refraktometer. Medizinische Geräte sind spezialisierte Geräte, während technische Geräte vielseitiger sind: In einem Autoservice können sie beispielsweise nicht nur zur Bestimmung der Qualität von Frostschutzmitteln, sondern auch zur Beurteilung der Elektrolytdichte in Batterien eingesetzt werden.
Es gibt auch stationäre und mobile Refraktometer. Geräte mit stationärer Wirkung ähneln im Aussehen einem Mikroskop und werden komplett mit Skalen geliefert. Die Waage ist so kalibriert, dass sie den gewünschten Parameterwert anzeigt, was den Messvorgang vereinfacht.
Refraktometergerät und Arbeitsvorbereitung
Das Gerät besteht aus folgenden Teilen:
- Robustes Kunststoffgehäuse.
- Das eigentliche Refraktometer.
- Hygienetücher.
- Ein Satz Saugrohre (normalerweise drei)
- Kalibrierschraubendreher.
Die Vielseitigkeit des Refraktometers wird durch die Möglichkeit gewährleistet, folgende Messungen durchzuführen:
- Messung der Gefrierpunkttemperatur von Kfz-Frostschutzmitteln auf Basis von Ethylenglykol oder Propylenglykol.
- Bestimmung des spezifischen Gewichts der Batteriesäure und Gewinnung betrieblicher Informationen über den Ladezustand der Batterie.
- Messung der Zusammensetzung einer Flüssigkeit auf Ethanol- oder Isopropylalkoholbasis, die als Scheibenwaschanlage verwendet wird.
Die Ablesung erfolgt auf Skalen, die jeweils für eine bestimmte Flüssigkeitsart bestimmt sind. Das Frostschutz-Refraktometer muss vor dem ersten Gebrauch kalibriert werden. Hierzu wird Leitungswasser verwendet, bei dem der Skalenzeiger auf 0 stehen sollte.
Wie benutzt man ein optisches Refraktometer?
Die Reihenfolge der durchzuführenden Maßnahmen hängt von der Art des Refraktometers ab. Bei Verwendung eines analogen Refraktometers wird die Probe auf eine Kappe und ein Prisma gelegt und dann ins Licht gehalten, um die Skala im Inneren des Gehäuses betrachten zu können.
Bei digitalen Refraktometern muss ein Tropfen der Testlösung in eine spezielle Vertiefung gegeben werden. Dieses Bohrloch wird von einer Lichtquelle, in der Regel einer LED, beleuchtet, und das Messgerät interpretiert die Lichtdurchlässigkeit in einen Brechungsindex oder eine andere Maßeinheit, für deren Anzeige das Instrument programmiert ist.
Um ein Ergebnis zu erhalten, genügt es, 2...4 Tropfen der untersuchten Flüssigkeit in das Prisma oder die Vertiefung zu geben und den Deckel zu befestigen – dadurch wird die Messgenauigkeit verbessert, da die Flüssigkeit gleichmäßiger über das Prisma verteilt wird. Richten Sie dann (bei einem optischen Instrument) den Prismenteil des Refraktometers auf die Lichtquelle und fokussieren Sie das Okular, bis die Skala deutlich sichtbar ist.
Die Skala wird an der Stelle abgelesen, an der sich die dunklen und hellen Bereiche treffen. Bei einem digitalen Refraktometer wird das gewünschte Ergebnis nach wenigen Sekunden auf dem Bildschirm angezeigt.
Die Referenztemperatur für Messungen beträgt 20°C0C, wobei die automatische Kompensation für den Bereich 0...30 ausgelegt ist0C. Die Länge des Refraktometers darf 160 ... 200 mm nicht überschreiten. Es sollte trocken und sauber gehalten werden.
Ein Frostschutz-Refraktometer eignet sich zur Konzentrationsbestimmung von Schmierölen, wenn deren Brechungsindizes im technologischen Bereich dieses Gerätes liegen. Dazu wird vorab ein Brix-Diagramm erstellt und die erhaltenen Werte in einen Indikator für die Dichte des gemessenen Mediums umgerechnet.
