21. Оптически активные вещества.

Все вещества и растворы в зависимости от их поведения при прохождении через них поляризованного света подразделяются на оптически активные вещества (ОАВ) и оптически неактивные вещества (ОНВ).

ОАВ способны менять положение плоскости поляризованного света.

ОАВ зависят от:

Оптической активности молекул, эту активность называют молекулярной оптической активностью (МОА).

Структуры вещества, такая активность называется структурной оптической активностью(СОА.)

Характеристика ОАВ

Мерой ОАВ является угол вращения плоскости поляризации (α). Этот угол зависит от толщины слоя, индивидуальных свойств ОАВ. Его определяют α=[α]d20*l*d, где [α]d20 - удельное вращение плоскости поляризации, т. е. угол вращения при 20° в монохроматическом свете (линия D в спектре Na) с длиной волны 589 нм. Измеряется в градусах.

l – толщина слоя в дм, она равна длине кюветы для растворов.

α - плотность вещества.

Для растворов угол вращения плоскости поляризации представлен в виде зависимости α от концентрации раствора:

α=[α]d20*c*l , где c – концентрация раствора.

Угол вращения плоскости поляризации ОАВ определяют с помощью приборов поляриметров и сахариметров. Зависимость угла вращения плоскости поляризации от λ поляризованного света (дисперсию оптического вращения) определяют с помощью спектрополяриметров.

22. Принцип действия поляриметров.

Основным узлом прибора и поляриметрического и спектроскопического анализа является поляризатор и анализатор, которые представляют собой пластинки или призмы, изготовленные из ОАВ.

Естественный луч, прошедший через поляризатор становится плоскополяризованным.

Поскольку анализатор является точно такой же призмой как и поляризатор, то, если поляризатор и анализатор установить так, чтобы их плоскости поляризации были взаимно параллельными, то естественный луч света, пройдя через поляризатор, становится плоскополяризованным и дальше в этом состоянии проходит через анализатор.

3

1 – неполяризованный луч света;2 – поляризатор; 3 – анализатор; 4 – окуляр.

Если анализатор повернуть на 90°, таким образом, чтобы плоскости 2 и3 оказались взаимно перпендикулярны, то вышедший из поляризатора луч света не сможет пройти через анализатор.

Такое расположение поляризатора и анализатора называется постановкой «на темноту». Поскольку за анализатором в окуляре будут тёмные поля.

Темнота

Этот эффект используется в приборах для определения угла поляризации различных веществ. Для этого между поляризатором и анализатором располагают ОАВ в кювете. При этом, за анализатором появляется свет.

5 55 5 5

45

3

3- кювета с анализируемым веществом; 4 – анализатор; 5 – окуляр.

Появление света за анализатором объясняется тем, что луч света, вышедший из кюветы с ОАВ, колеблется не в плоскости, перпендикулярной к плоскости анализатора, а в некоторой плоскости MN, поскольку ОАВ в кювете несколько сместили плоскость поляризации. На основании правила параллелограмма луч MNраспадается на 2 луча

Из этих лучей луч OR колеблется в плоскости анализатора и поэтому проходит через него. В этом случае, чтобы установить поляризатор и анализатор «на темноту», необходимо анализатор повернуть на угол β, к поверхности так, чтобы плоскость анализатора стала перпендикулярна к плоскости луча MN.

В качестве источника света используют Na лампу, которая даёт излучение 589 нм. Для более жёсткой монохроматизации используют систему фильтр.