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Refraktometer

Durchlicht-Refraktometer bestimmt Formaldehydkonzentration im Prozess mit Laborgenauigkeit

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Noch immer wird Flexim fast ausschließlich mit den Ultraschalldurchflussmessern Fluxus in Verbindung gebracht. Dabei sind die flexiblen Industriemesstechniker aus Berlin längst auch auf dem Gebiet der Prozessanalytik aktiv: eingriffsfrei mit den Clamp-On-Ultraschallsystemen Piox S, benetzt mit dem Prozessrefraktometer Piox R.

Die Messung der Lichtbrechung kann auf eine ebenso lange Tradition zurückblicken wie Kunststoffe auf der Basis von Phenol und Formaldehyd: Zur selben Zeit als Adolf von Baeyer die Bildung eines Harzes bemerkte, entwickelte Ernst Abbe sein Refraktometer. Abbe nutzte das Instrument übrigens explizit zur Bestimmung von Balsamen und Harzen. Seitdem ist das Refraktometer aus den chemischen Laboren nicht mehr wegzudenken.

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Präzis im Labor, Drift im Prozess

Als Prozessmesstechnik hat sich die Refraktometrie hingegen bislang nicht recht durchsetzen können. Der Grund dafür liegt in der Anfälligkeit der Abbe-Refraktometer gegenüber Belagsbildungen. Abbes besonderer Kniff hatte darin bestanden, den Brechungswinkel nicht direkt zu beobachten, sondern indirekt. Beim Übergang von einem optisch dünneren Medium in ein dichteres wird Licht nur bis zu einem bestimmten Einfallswinkel in das dichtere Medium gebrochen. Dieser so genannte Grenzwinkel der Totalreflexion ist über das Snelliussche Brechungsgesetz mit dem Brechungswinkel verknüpft und kann als scharfer Hell-Dunkel-Kontrast sehr gut beobachtet werden.

Weil bei der Bestimmung des Grenzwinkels nur eine hauchdünne Probenschicht zur Messwertbildung beiträgt, führen freilich schon geringste Beläge auf dem Prisma zur Messwertdrift, stärkere Beläge zum Ausfall der Messung.

Mit denselben Schwierigkeiten hätten Grenzwinkelrefraktometer auch bei der Konzentrationsmessung einer Formaldehydlösung zu kämpfen. Die Stader Formaldehydleitung ist starken Temperaturaturschwankungen ausgesetzt. Bei Abkühlung fällt aus der Lösung Paraformaldehyd als weißes Pulver aus. Weil Paraformaldehyd bei Erwärmung wieder in Formaldehyd aufgespalten wird und sich wieder in Wasser löst, ist dieser Vorgang für den Prozess im Grunde unerheblich. Jedoch würden Paraformaldehydbeläge auf dem Messprisma eines Grenzwinkelrefraktometers die Messung erheblich beeinträchtigen.

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