用旋光儀測旋光性溶液的旋光率和濃度

1、1用旋光儀測旋光性溶液的旋光率和濃度用旋光儀測旋光性溶液的旋光率和濃度[實驗目的實驗目的]1.觀察線偏振光通過旋光物質(zhì)的旋光現(xiàn)象2.學習用旋光儀測旋光性溶液的旋光率和濃度[實驗原理實驗原理]如圖所示，線偏振光通過某些物質(zhì)的溶液（特別是含有不對稱碳原子物質(zhì)的溶液，如蔗糖溶液）后，線偏振光的振動面將旋轉(zhuǎn)一定的角度φ，這種現(xiàn)象稱為旋光現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)的角度φ稱為旋轉(zhuǎn)角或旋光度。它與偏振光通過的溶液長度l和溶液中旋光性物質(zhì)的濃度c成正比即φ=αcl式

2、中，α稱該物質(zhì)的旋光率它在數(shù)值上等于偏振光通過單位長度(1分米)、單位濃度（1克毫升）的溶液后引起振動面旋轉(zhuǎn)的角度。c用克毫升表示，l用分米表示。圖11觀測偏振光的振動面旋轉(zhuǎn)的實驗原理圖實驗表明，同以旋光物質(zhì)對不同波長的光有不同的旋光率；在一定溫度下，它的旋光率與入射光波長λ的平方成反比，這個現(xiàn)象稱為旋光色散。本實驗我們采用鈉黃線的D線（入＝589.3納米）來測定旋光率。若已知待測旋光性溶液的濃度c和液柱的長度l測出旋光度φ就可由上式計

3、算出其旋光率。顯然，在液柱的長度l不變時，依次改變濃度c測出相應的旋光度φ，然后畫出φ～c曲線—旋光曲線，利用最小二乘法處理數(shù)據(jù)，求出旋光率α。理論上，溫度在14～30C時，蔗糖的旋光率為：αt=(66.4120.01267c0.000376c2)[10.00037(t20)]。利用求出的旋光率，測出旋光性溶液的旋光度，可確定溶液中所含旋光物質(zhì)的濃度。[裝置介紹裝置介紹]1—光源；2—會聚透鏡；3—濾光片；4—起偏鏡；5—石英片；6—測

4、試管；7—檢偏鏡；8—望遠鏡物鏡；9—刻度盤；10—望遠鏡目鏡；圖21旋光儀示意圖3由于在亮度不太強的情況下，人眼辨別亮度微小差別的能力較大，所以常取圖3—2（b）所示的視場作為參考視場，并將此時檢偏鏡的偏振軸所指的位置取作刻度盤的零點。在旋光儀中放上測試管后，透過起偏鏡和石英片的兩束偏振光均通過測試管，它們的振動面轉(zhuǎn)過相同的角度，并保持兩振動面間的夾角不變。如果轉(zhuǎn)動檢偏鏡，使視場??2仍就回到圖3—2（b）所示的狀態(tài)，則檢偏鏡轉(zhuǎn)過的角

5、度即為被測試溶液的旋光度。迎著射來的光線看去，若檢偏鏡向右（順時針方向）轉(zhuǎn)動，表示旋光性溶液使偏振光的偏振面向右（順時針方向）旋轉(zhuǎn)，該溶液稱為右旋溶液，如蔗糖的水溶液。反之，若檢偏鏡向左（反時針方向）轉(zhuǎn)動，該溶液稱為左旋溶液，如糖的水溶液。（a）(b)(c)(d)圖3—2轉(zhuǎn)動檢偏鏡時，目鏡中視場的亮暗變化圖[實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容]（一）（一）調(diào)整旋光儀調(diào)整旋光儀1調(diào)節(jié)旋光儀的目鏡，使能看清視場中兩（或三）部分的分界線。2轉(zhuǎn)動檢偏鏡，觀察并熟

6、悉視場明暗變化的規(guī)律。校驗零點位置，記下刻度盤上的相應讀數(shù)（旋光儀上雙游標的讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理方法與分光計類似）。3根據(jù)半蔭法原理，測量透過起偏鏡和石英片的兩束偏振光振動面的夾角。4將熔劑（如蒸餾水）注入測試管，然后裝進旋光儀，檢驗熔劑是否有旋光現(xiàn)象。（二）（二）測定旋光性溶液的旋光率和濃度測定旋光性溶液的旋光率和濃度1由于旋光率與所用光波波長、溫度以及濃度均有關系，所以測定旋光率時應對上述各量作出記錄或加以說明。2將純凈待測物質(zhì)（如蔗糖）