Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами

Это увеличенный в 100 раз угол вращения столба раствора длиной 1дм при концентрации 1г вещества в 100мл раствора.

На вращение плоскости колебаний поляризованного света основан простой и весьма точный метод определения концентрации растворов оптически активных веществ.

Сущность его состоит в следующем:

Свет от источника Sпропускают через сфетофильтрFи поляризаторР.

Свет становится монохроматическим и поляризованным (рис.8). Смотрим в окуляр О, поворачиваем анализаторА таким образом, чтобы свет не проходил через него, "устанавливают анализатор на темноту". При этом плоскости пропускания поляризатора и анализатора перпендикулярны. Отсчетφ₁ положения анализатора проводят по лимбуКс угловыми делениями. Затем между анализатором и поляризатором помещают стеклянную трубкуRс исследуемым раствором. При этом поле зрения окуляра просветлеет. Раствор повернет плоскость колебаний на некоторый уголφ. Поворачиваем анализатор на уголφ до момента наступления темноты. Снимаем отсчетφ₂ по лимбу и находим уголСогласно формуле (1), получим:

; (2)

Рис. 8.

Принципиальная схема поляриметра

Из этого соотношения можно определить концентрацию Срастворенного вещества по измерениямиlи известному для данного вещества значению .

Зная же концентрацию Сактивного вещества в растворах, длину путиlлуча в них, угол, можно определить и удельное вращение , для данного вещества:

(3)

Прибор для определения концентрации растворов оптически активных веществ называется поляриметром.

Устройство и принцип работы медицинского сахариметра

Рис. 9.

Принципиальная схема медицинского сахариметра

Оптическая схема поляриметра (сахариметра) приведена на рис.9, где И- источник света,Ф- светофильтр,Л- линза для получе­ния параллельного пучка света,П- неподвижный поляризатор (поляроид),К- кювета с исследуемым раствором,А- анализатор (тоже поляроид), укрепленный на вращающемся дискеДс угловыми делениями от 0^одо 360^о(для точности отсчета диск снабжен шкалой нониуса),ОБиОК- объектив и окуляр зрительной трубыТ, служащей для наблюдения поля зрения.

Непосредственно за поляризатором Ппоставлена тонкая кварцевая пластинкаКВ, закрывающая только часть поля зрения прибора. Вследствие этого поле зрения оказывается разделенным на три части: две крайние части, освещаемые поляризованным светом, прошедшимтолькочерез поляризаторПи среднюю часть, освещаемую светом, прошедшим через поляризаторП и кварцевую пластинкуКВ. Так как кварц – оптически активное вещество, то кварцевая пластинка поворачивает плоскость поляризации проходящего через него поляризованного света на небольшой угол. В результате плоскость поляризации световых лучей в средней части поля зрения будет составлять некоторый угол с плоскостью световых колебаний в крайних частях.

В этом поляриметре путем поворота анализатора нельзя одновременно достичь полного затемнения поля зрения во всех трех частях сразу. Однако можно установить такое положение анализатора, при котором будет одинаковое затемнение этих трех частей поля зрения, т.е. одинаковая яркостьвсего поля зрения. Поляриметры такого типа называютсяполутеневыми. Получить одинаковую яркость всех полей зрения можно при двух взаимно-перпендикулярных положениях анализатора, ноправильнойустановкой будет та, при которой уравнивание происходит применьшей яркости.

Если после установки анализатора на одинаковую яркость всех трех частей поля зрения поставить между анализатором и поляризатором трубку с раствором сахара, то во всех трех частях поля зрения плоскости колебаний будут повернуты на один и тот же угол. В результате этого яркости средней и крайних частей поля зрения перестанут быть одинаковыми. Например, края станут светлее, а середина темнее. Для восстановления равных яркостей частей поля зрения достаточно повернуть анализатор Ана некоторый угол, который и будет равен углу вращения плоскости световых колебаний исследуемым раствором.