用旋光儀測(cè)旋光性溶液的旋光率和濃度

1、1用旋光儀測(cè)旋光性溶液的旋光率和濃度用旋光儀測(cè)旋光性溶液的旋光率和濃度[實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康腯1.觀察線偏振光通過(guò)旋光物質(zhì)的旋光現(xiàn)象2.學(xué)習(xí)用旋光儀測(cè)旋光性溶液的旋光率和濃度[實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理]如圖所示，線偏振光通過(guò)某些物質(zhì)的溶液（特別是含有不對(duì)稱(chēng)碳原子物質(zhì)的溶液，如蔗糖溶液）后，線偏振光的振動(dòng)面將旋轉(zhuǎn)一定的角度φ，這種現(xiàn)象稱(chēng)為旋光現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)的角度φ稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)角或旋光度。它與偏振光通過(guò)的溶液長(zhǎng)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(chēng)該物質(zhì)的旋光率它在數(shù)值上等于偏振光通過(guò)單位長(zhǎng)度(1分米)、單位濃度（1克毫升）的溶液后引起振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度。c用克毫升表示，l用分米表示。圖11觀測(cè)偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)表明，同以旋光物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)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(zhǎng)λ的平方成反比，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為旋光色散。本實(shí)驗(yàn)我們采用鈉黃線的D線（入＝589.3納米）來(lái)測(cè)定旋光率。若已知待測(cè)旋光性溶液的濃度c和液柱的長(zhǎng)度l測(cè)出旋光度φ就可由上式計(jì)

3、算出其旋光率。顯然，在液柱的長(zhǎng)度l不變時(shí)，依次改變濃度c測(cè)出相應(yīng)的旋光度φ，然后畫(huà)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(shí)，蔗糖的旋光率為：αt=(66.4120.01267c0.000376c2)[10.00037(t20)]。利用求出的旋光率，測(cè)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(huì)聚透鏡；3—濾光片；4—起偏鏡；5—石英片；6—測(cè)

4、試管；7—檢偏鏡；8—望遠(yuǎn)鏡物鏡；9—刻度盤(pán)；10—望遠(yuǎn)鏡目鏡；圖21旋光儀示意圖3由于在亮度不太強(qiáng)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(chǎng)作為參考視場(chǎng)，并將此時(shí)檢偏鏡的偏振軸所指的位置取作刻度盤(pán)的零點(diǎn)。在旋光儀中放上測(cè)試管后，透過(guò)起偏鏡和石英片的兩束偏振光均通過(guò)測(cè)試管，它們的振動(dòng)面轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度，并保持兩振動(dòng)面間的夾角不變。如果轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏鏡，使視場(chǎng)??2仍就回到圖3—2（b）所示的狀態(tài)，則檢偏鏡轉(zhuǎn)過(guò)的角

5、度即為被測(cè)試溶液的旋光度。迎著射來(lái)的光線看去，若檢偏鏡向右（順時(shí)針?lè)较颍┺D(zhuǎn)動(dòng)，表示旋光性溶液使偏振光的偏振面向右（順時(shí)針?lè)较颍┬D(zhuǎn)，該溶液稱(chēng)為右旋溶液，如蔗糖的水溶液。反之，若檢偏鏡向左（反時(shí)針?lè)较颍┺D(zhuǎn)動(dòng)，該溶液稱(chēng)為左旋溶液，如糖的水溶液。（a）(b)(c)(d)圖3—2轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏鏡時(shí)，目鏡中視場(chǎng)的亮暗變化圖[實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)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(chǎng)中兩（或三）部分的分界線。2轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏鏡，觀察并熟

6、悉視場(chǎng)明暗變化的規(guī)律。校驗(yàn)零點(diǎn)位置，記下刻度盤(pán)上的相應(yīng)讀數(shù)（旋光儀上雙游標(biāo)的讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理方法與分光計(jì)類(lèi)似）。3根據(jù)半蔭法原理，測(cè)量透過(guò)起偏鏡和石英片的兩束偏振光振動(dòng)面的夾角。4將熔劑（如蒸餾水）注入測(cè)試管，然后裝進(jìn)旋光儀，檢驗(yàn)熔劑是否有旋光現(xiàn)象。（二）（二）測(cè)定旋光性溶液的旋光率和濃度測(cè)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(zhǎng)、溫度以及濃度均有關(guān)系，所以測(cè)定旋光率時(shí)應(yīng)對(duì)上述各量作出記錄或加以說(shuō)明。2將純凈待測(cè)物質(zhì)（如蔗糖）