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mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [21656]

(Lapin)

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Posté le : 03/09/2006, 02:36 (Lu 17092 fois)
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Commentaire :  Pourquoi ca ne fonctionne pas ?


Bonjour a tous .
J ai essaye de faire un refractometre au moyen d un pointeur
laser et d un bocal . Je pensait qu en modifiant la concentration d alcool ds le bocal le faisseau serait devie
ce qui m aurai permis de noter sur une cible ( morceau de carton ) les differentes positions du point par rapport a la
concentration d alcool .
Malheureusement cela ne fonctionne pas du tout ,la seule
difference que j ai remarque est que le point sur le carton est plus ou moins net .mais pas de refraction .Je ne comprend
pourquoi cela ne fonctionne pas.Pourriez vous m expliquer
ou est mon erreur .


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Edité le 03/09/2006 à 02:51 par Lapin

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Edité le 03/09/2006 à 02:51 par Lapin

Re: mesure du d alcool au moyen d un pointeur laser [21657]

darrigan
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Posté le : 03/09/2006, 03:01 (Lu 17086 fois)
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Ce n'est pas bête comme principe ! Mais c'est pas si simple.

Déjà il faudrait une cuve en forme de prisme, et non un bocal à bords arrondis, afin d'éviter des réflexions parasites. Il faut aussi que le verre (ou le plastique) de ta cuve ait toujours la même épaisseur partout, car si le laser est dévié sur une autre partie après la traversée du liquide, il ne faudrait pas qu'il traverse une zone avec un effet de lentille... Et puis l'incidence de ton laser doit toujours être la même par rapport au bocal et à l'échelle.

Ensuite le fait d'utiliser un laser de couleur rouge ne te donnera pas les valeurs tabulées, car celles-ci sont normalement mesurées pour la raie D du sodium (couleur orange). En effet l'indice de réfraction varie en fonction de la fréquence, généralement en augmentant avec celle-ci, mais pas de la même manière selon les liquides. Cela peut être une source de différence !

Enfin, l'indice varie en fonction de la température et il faudrait que les liquides dont tu veux connaître les indices aient la même température, ainsi que les produits étalons utilisés pour le mettre au point. Normalement les valeurs sont mesurées à 20°C.

Il faut que tu puisses étalonner ton réfractomètre avec des liquides bien différents et bien connus pour pouvoir tracer une graduation : eau, acétone, huile, glycérol, un alcane...

Sache aussi que l'indice d'un mélange de deux produits solubles, n'est pas la moyenne pondérée des indices des produits purs. En effet, l'indice de réfraction dépend de la structure électronique des molécules, or cette structure peu être modifiée en présence d'autres molécules (effet de solvant).

Tu vois donc qu'il y a plusieurs paramètres importants à maîtriser pour pouvoir faire des mesures précises... Essaye de prendre tout ça en compte!

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [21660]

(Lapin)

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Posté le : 03/09/2006, 03:15 (Lu 17085 fois)
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Merci pour la rapidite de la reponse ,
Je vais essayer de me trouver un reservoir en verre
dont les parois sont le plus // et uniforme possible .

Est il possible qu avec de la lumiere blanche ( un led par exemple )
la diffraction soit plus importante ?

L objectif est en fait de pouvoir mesurer le % d alcool
en live a la sortie du condensateur d un distilateur.

L ennui avec un densimetre est qu il faut une certaine
quantitee pour pouvoir faire la lecture et que durant ce temps
la concentration a encore change.

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [21663]

darrigan
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Posté le : 03/09/2006, 03:26 (Lu 17083 fois)
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Lorsque la longueur d'onde augmente, l'indice augmente, ceci généralement pour des composés incolores. Donc l'indice est plus grand pour une lumière bleue que pour une lumière rouge. Voilà pourquoi la référence est la raie D du sodium, comme ça tous les indices mesurés sont comparables.
Si tu veux t'approcher le plus de la bonne mesure, utilise une LED orange dont le faisceau est colimaté et fin (ou bien un laser orange, mais je doute que tu en trouves à des prix abordables).

Un autre problème que tu risques de rencontrer est que la lumière laser est bien plus intense que la lumière ordinairement utilisée pour mesurer un indice de réfraction. Or à forte intensité, l'optique linéaire ne suffit plus... il faut envisager les propriétés optiques non linéaires... Mais là ça devient plus compliqué, et je ne pense pas que ça soit ton cas, ton laser devant être pas très intense.

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [21664]

(Lapin)

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Posté le : 03/09/2006, 03:39 (Lu 17082 fois)
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Le laser que j ai utilise avait une puissance de 5mw.

Je me souvient que lors de mes cours de physique au
secondaire ( heureuse epoque ou j avais encore des cheveux
sur le caillou ) l experience se fesait avec une ampoule
ordinaire dont la lumiere traversait une mince fente .

A mon souvenir la diffraction etait nettement visible .Mais
l experience ne concernait que differents liquides plus tot
que differentes concentrations .Il est possible que les modifications de l indice de diffraction soit trop faibles que
pour etre perceptible par des moyens aussi rudimentaires
que ceux que j ai utilise .
Dans ce cas est il possible d amplifier la resultante sans
faire un reservoir trop long ?



Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [23779]

lavoisier

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Posté le : 29/09/2006, 20:57 (Lu 16851 fois)
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Pour la raie D du sodium, l'eau pure a un indice de réfraction de 1,333 ; l'éthanol pur de 1,361. La différence est très faible.

Néanmoins, avec un vrai réfractomètre permettant de mesurer les indices avec au moins trois chiffres après la virgule, on devrait pouvoir doser assez précisément des mélanges eau-alcool. Il suffira de réaliser une courbe d'étalonnage avec des mélanges de composition connue. L'avantage de cette méthode est la rapidité, la simplicité et le faible coût (quelques gouttes de liquide suffisent).

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [22716]

ECOLAMI

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Posté le : 16/09/2006, 15:21 (Lu 17000 fois)
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Bonjour,
Sil réfractométrie ne fonctionne pas pourquoi ne pas essayer la conductimétrie? Il n'est pas d'usage de mesurer le taux d'alcool ainsi mais cela doit être possible facilement. L'avantage est qu'il suffit de laisser circuler le distillat sur la cellule pour avoir une mesure en continu.
Bien sur une courbe d'étalonnageest nécessaire, ne serait ce que pour se rendre compte de la validité de cette technique.


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [22872]

(Lapin)

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Posté le : 18/09/2006, 10:49 (Lu 16965 fois)
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Tres bonne idee ,

Je vais essayer avec mon multimetre ,
Pense tu que des electrodes faites avec une prise
casque audio dore pourrait convenir ?

Par cellule qu entends tu ? Parce que s il faut une
piece electronique particuliere ,je suis pret a m en
procurer une pour tenter l experience .



Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [22963]

ECOLAMI

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Posté le : 19/09/2006, 08:00 (Lu 16950 fois)
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Bonjour,
Une cellule de conductimétrie est constituée de deux éléctrodes en platine recouvertes de noir de platine (dépot en poudre fine) et il y passe un courant alternatif pour éviter la polarisation (donc les bules de gaz d'éléctrolyse).
Mais pour un distillat tu peux déja tenter avec de simples éléctrodes, déja voir si la valeur est fixe pour un liquide donné, sinon voir si une agitation permettrai de stabiliser.
Il faut faire quelque essais.


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [23750]

optomesures

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Posté le : 29/09/2006, 14:45 (Lu 16860 fois)
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les pointeurs laser sont des instruments tres utiles mais il faut rappeler qu'un faisceau laser diffracte tres facilement sur le moindre defaut , la moindre particule , la moindre vaguelette.
les faisceaux issus du laser etant , a priori , paralleles , pour realiser un refractometre il est necessaire de rajouter une lentille divergente pour créer un cone d'emission ( avec tous les risques de diffraction possibles) , seul moyen de detecter la frontiere entre une zone d'ombre et une zone plus claire correspondante à la reflexion totale .
l'utilisation d'un laser est donc à proscrire : tout les fabricants de refractometres utilisent des LED et ça marche tres bien .
quant à la mesure par conductimétrie ,ça n'est pas un multimetre qui va vous apporter un resultat !
en effet seule la mesure de la conductance à des frequences superieures au megahertz permet de mesurer le taux d'alcool dans , par exemple, l'essence ( ce principe est utilisé dans un capteur automobile pour les vehicules roulant au carburant vert , le biocarburant, aux etats unis)
sinon l'infrarouge permet la mesure du taux d'alcool dans le vin ( longueur d'onde 6 à 9 microns ) par absorbance .
la mesure de densité reste un bon moyen economique avec balance ( elles ont toutes 0,1% de precision ce qui est excellent pour un capteur) et flacon de volume connu
il existe d'autres moyen pour mesurer la densité de maniere electronique
Optomesures est en train de developper un tel densimetre electronique pour le milieu vinicolepour un prix defiant toute concurrence .
http://www.optomesures.fr
optomesures , la mesure de qualité industrielle au prix grand public



Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [28279]

chatelot16

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Posté le : 04/11/2006, 02:56 (Lu 16535 fois)
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j'ai resolus ce probleme par un moyen simple

c'est vrai qu'un pese alcool classique prend trop de place

un morceau de cuivre ( ou d'inox) est imerge dans l'alcool et est suspendu a une petite balance : grace a archimede le poid apparent du morceau de cuivre permet de calculer la densité avec une meilleur precision qu'un pese alcol classique

la cuve peut etre de dimension minimum et n'a meme pas besoin d'etre transparente

bien sur je dois manipuler les poids mais ca peut marcher aussi avec une balance electronique

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [28294]

optomesures

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Posté le : 04/11/2006, 12:42 (Lu 16527 fois)
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astucieux
il y a meme une societe qui a conçu un densimetre basé sur la mesure de la force d'archimede !
un des problemes majeur est le prix : beaucoup trop cher et franchement il y a beaucoup plus simple :
autre probleme potentiel : que dire des petite bulles qui vont s'accrocher sur le flotteur comme sur une paille dans la limonade !!

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [28308]

(Lapin)

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Posté le : 04/11/2006, 16:16 (Lu 16520 fois)
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Merci a chatelot16 pour cette bonne idee .Il y a tres certainement
quelque chose de realisable avec ce systeme .

a optomesures, je ne crois pas que les bulles poseront
un gros probleme parce que d apres mon experience il n y
en a pas ds un distilat .Ou en tout cas pas en quantitee perceptibles .




Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser

chatelot16

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Posté le : 05/11/2006, 00:09 (Lu 16513 fois)
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le pese alcool classique serait lui aussi faussé par la saleté ou les bulles qui s'y accrocheraient

hereusement avec l'alcool tout est propre



Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [28431]

optomesures

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Posté le : 05/11/2006, 20:40 (Lu 16490 fois)
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ne sous estimer pas les bulles qui sont surtout genantes
pendant la fermentation alcoolique qui est aussi le moment ou on a besoin de mesurer la densité
les bulles sont aussi genantes avec les microsystemes ( la microfluidique )

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [28688]

chatelot16

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Posté le : 07/11/2006, 22:25 (Lu 16460 fois)
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retour a la premiere question :

avec une cuve a face parrallele la refraction a l'entree de la cuve compense la refraction a la sortie : le rayon qui sort est toujours parralele au rayon qui entre

il faut une cuve en forme de prisme pour que l'effet a l'entré et a la sortie s'additionnent ( finalement le bord d'une cuve ronde c'est pas si mal ! )

je n'ai pas de chiffre sur l'indice de refraction du melange eau alcool , la variation est elle aussi importante que dans la dissolution du sucre ?

Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [28694]

(Lapin)

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Posté le : 07/11/2006, 22:45 (Lu 16456 fois)
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Je ne sais si l indice est important ,mais ce qui est certain
c est qu il est perceptible .Il suffit de verser une solution
d eau alcoolise ds une autre solution alcoolise mais de
concentration differente .L on vois nettement que la
lumiere qui les traversent ne reagi pas de la meme
facon pour l un que pour l autre .Evidement cela n est
pas aussi spectaculaire que de verser du sirop ds
de l eau.
Pour ce qui est de faire un prisme cela ne devrait pas
poser de grosses difficultees .


Re: mesure du pourcentage d alcool au moyen d un pointeur laser [30704]

blup blup

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Posté le : 28/11/2006, 00:22 (Lu 16180 fois)
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le picnomètre est aussi une bonne sollution, il te donne la densité avec une grande précison pour des volume plus petits (25mL) que le densimètre classique (250mL).
le plus important n'est pas la mesure de l'alcool, mais la séparation du centre et de la queue, là une autre approche est possible, c'est la mesure de la transparence. dès que tu arrives en desous de 20-30°, le distillat est blanchatre. Il y a aussi le nez, c'est le plus précieux des appareils de mesure

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