Refraktometer werden hauptsächlich in Laboren, in der Lebensmittelindustrie und in der Lebensmittelkontrolle eingesetzt. Mit Hilfe eines Refraktometers bestimmt man die Brechzahl, also die Richtungsänderung, einer Welle. Beim Arbeiten mit einem Refraktometer macht man sich das Licht zu nutze. Man ermittelt letztlich den Brechungsindex und die Totalreflektion der ausgewählten Stoffe, um anhand der physikalischen Eigenschaften den Gehalt eines bestimmten Inhaltsstoffes zu ermitteln. Einige Geräte erlauben es sogar, Konzentrationen in halbfesten und pulverartigen Substanzen zu ermitteln.
Mit Refraktometern kann man eine genaue Analyse von Flüssigkeiten durchführen. Bei der Refraktometrie wird gemessen, wie viel einer Trockensubstanz, beispielsweise Zucker oder Salz, in einer Flüssigkeit gelöst sind. Mit dem Lösen der Trockensubstanzen verändern sich die optischen Eigenschaften der Grundflüssigkeit und somit ihre Lichtbrechung. Über einen entsprechenden Index können somit die genauen Anteile der zu analysierenden Inhaltsstoffe bestimmt werden.

Mit Refraktometern lassen sich sehr viele unterschiedliche Inhaltsstoffe in ihrer Konzentration ermitteln. Für jede spezifische Anwendung kommt es allerdings auf das richtige Gerät an. Im Labor und im medizinischen Bereich müssen Eigenschaften von lebenswichtigen Flüssigkeiten bestimmt werden. Es lässt  sich mit einem Refraktometer beispielsweise die Dichte des Urins und sein Serum-Protein-Gehalt bestimmen.
In der Qualitätsprüfung von Wasser, im Labor sowie in der Forschung werden Refraktometer zur Salzgehaltbestimmung eingesetzt. Neben der Prüfung von Seewasser oder wässrigen Flüssigkeiten mit Salzanteilen können diese Refraktometer auch zur Salzgehaltbestimmung von Bodenproben eingesetzt werden und sind somit in der Landwirtschaft unabdingbar.

Es gibt unterschiedliche Ausführungen von Refraktometern. Von digitalen bis hin zu einfachen Geräten, die den Messwert an einer Skala ersichtlich machen. Laborrefraktometer sind sehr vielseitig. Die meisten erlauben es, Messungen bei Stoffen unterschiedlicher Aggregatzustände vorzunehmen. So können neben Flüssigkeiten auch feste Stoffe und Pulver zur Messung herangezogen werden. Bei den Labor-Refraktometern handelt es sich fast ausschließlich um spezifische Abbe-Refraktometer.

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