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冰點儀是根據溶液濃度(與冰點對應)與折射率的對應關係而設計的光學儀器。該儀器可快速測試乙二醇與丙二醇型防凍液的結晶冰點及測量電池水的比重(相對密度)。也可以用於汽車的冷卻水、冷媒液用的不凍液等。

冰點儀原理:冰點是指溶液從液態變為固態的溫度。確切的說,乃是指固態與液態處於平衡狀態下的溫度。對於水溶液(含牛奶),在從液態向固態冷卻變化過程中,溫度雖已達到結冰點,甚至已超過結冰溫度而不發生結冰的現象稱之為「過冷現象」。處於過冷狀態下的 液態是極不穩定的。任一擾動便可引起其立刻結晶而變為固態。液態變固態時,由於分子能量突然由高能態變低能態,多餘的能量就會以熱的形式釋放出來,稱之為「晶化熱」。由於晶化熱的存在,將使過冷的溶液在結冰形成的瞬間產生溫度回升現象。

上述過程,可用以下「結冰曲線」來描述。圖中A點為溶液開始冷卻,B點為過冷溫度點,C點為過冷溫度點,C點為溶液起始結冰溫度點,CD段為冰點溫度穩定相(又稱溫度平台),DE段為固態下繼續冷卻。

冰點儀結冰曲線

 

 

 

 

 

從上述結冰曲線可以看出,溶液在結冰后,有一段溫度平穩的時間,即冰點溫度平台(CD段)出現,這就是由於晶化熱作用的結果。在這段溫度平台上的溫度,即為所測樣品之冰點溫度。

用來檢測牛奶冰點的儀器稱為牛奶冰點儀或生乳冰點儀。

國標GB 5413.38—2010生乳(牛奶)冰點的測定

乳液(牛奶)冰點測定方法:
樣品管中放入一定量的乳樣,置於冷阱中,於冰點以下製冷。當被測乳樣製冷到-3.0℃時,進行引晶,結冰后通過連續釋放熱量,使乳樣溫度回升至最高點(冰點溫度平台)。並在短時間內保持恆定,為冰點溫度平台,該溫度即為該乳樣的冰點值。

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