4. Поляриметрия: суть, определение, назначение

Поляриметрический метод анализа основан на измерении угла вращения плоскости поляризации света оптически активными веществами. Это свойство обусловлено наличием в молекуле органического соединения хотя бы одного асимметрического атома углерода, который делает их оптически активными, способными вращать плоскость поляризации. Это свойственно большинству углеводов, антибиотикам, гликазидам, алкалоидам, эфирным маслам.

Характерным показателем каждого оптически активного веще­ства является его удельное вращение [] - угол вращения плос­кости поляризации при 20°С для линии D натриевого пламени раствором, содержащим 100 г вещества в 100 см³, когда луч в этом растворе проходит путь, равный 100 мм. Для сахарозы [] равен +66,5^о; моногидрата лактозы +52,5°; безводной лактозы +55,3°, глюкозы +55,8^о. Концентрацию вещества (г в 100 см³ раствора) рассчитывают по формуле

где  - угол вращения, град; - удельное вращение анализируемого вещества при температуре 20^оС; l – длина поляризационной трубки, дм.

-11-

Следовательно, чтобы определить концентрацию вещества, необходимо измерить с помощью поляриметра угол вращения плоскости поляризации. Поэтому основными частями всех поляриметров являются поляризатор (источник поляризованных лучей) и анализатор – прибор для исследования этих лучей.

4.Принципиальная схема поляриметра

Основана на том, что луч от источника света проходит последовательно через систему двух призм (неподвижного поляризатора и вращаемого анализатора), угол вращения которого отсчитывают в градусах с помощью особого приспособления. В ходе измерения сначала находят положение минимальной освещенности в отсутствии оптически активного вещества, а потом с анализируемым оптически активным веществом, помещенным в специальную поляриметрическую трубку. Наиболее распространены и удобны в работе полутеневые поляриметры, у которых угол вращения находят по достижению равномерной слабой освещенности оптического поля. Точность составляет 0,05^о.

Принципиальная схема полутеневого поляриметра

1 - источник света; 2 - конденсатор; 3, 4 - по­лутеневой поляризатор; 5- трубка с исследу­емым веществом; 6 - анализатор с отсчетным устройством; 7-зрительная труба: 8 - оку­ляр отсчетного устройства

У поляриметров – сахариметров на шкале вместо угла вращения показана концентрация сахарозы, у поляриметров - глюкозиметров – концентрация глюкозы

Сахариметр отличается от поляриметра тем, что ана­лизатор в нем установлен неподвижно. Для получения одинаковой освещенности обеих половин поля зрения применен клиновой кварцевый компенсатор, действие которого основано на измене­нии толщины слоя кварца, компенсирующем вращение плоскости поляризации исследуемых растворов. При работе с сахариметром пользуются обычным белым светом.

Сахариметр имеет линейную международную сахарную шкалу, градуированную в градусах °S. Отсчет 100° по шкале получают, когда в кювете длиной 200 мм поляризуют раствор, содержащий 26 г чис­той сахарозы при температуре 20^оС. Таким образом, 1^о междуна­родной сахарной шкалы соответствует раствору, содержащему в 100 см³ 0,26 г сахарозы. Навеска сахарозы массой 26 г и лактозы мас­сой 33 г называется нормальной.

1^о международной шкалы сахариметра соответствует 0,34615° круговой шкалы поляриметра, а 1^о шкалы поляриметра соответ­ствует 2,8889° международной шкалы сахариметра.

Оптическая схема и конструкция сахариметра показаны на рис. 31, б. Световой поток, идущий от источника света через свето­фильтр 2 или диафрагму 3 и конденсатор 4, 5, проходит через при­зму-поляризатор 6, которая преобразует его в поляризованный по­ток света. Затем поток света проходит через полутеневую пластину 7, разделяющую его на две половины линией раздела. При этом пла­стина рассчитана и установлена так, что плоскости поляризации обеих половин светового потока составляют равные углы с плоско­стью поляризации анализатора 12. Поэтому анализатор пропускает ???