2.1.Поляриметры с бикварцевыми пластинками.

1 2 3 4

Рис. 1.4.10.

1.Поляризатор

2.Пластинка бикварца

3.Трубка с раствором

4.Анализатор

Пластинка 2 состоит из двух пластинок левовращающего и правовращающего кварца. Если Николи взаимно параллельны, пластинка бикварца окрашена в серо-фиолетовый цвет. При малейшем повороте анализатора обе пластинки меняют свою окраску, одна половина приобретает синюю окраску, другая – красную. Таким образом, малейший поворот анализатора может быть легко обнаружен.

РАБОТА НА ПОЛЯРИМЕТРЕ

Пластинку бикварца помещают между поляризатором и трубкой с раствором. Устанавливают анализатор на серо-фиолетовый оттенок всего поля, затем в прибор помещают трубку с раствором, при этом оба поля резко изменяют свою окраску. Поворотом анализатора добиваются первоначальной окраски всего поля, угол поворота анализатора соответствует углу вращения плоскости поляризации раствором. Чувствительность поляриметра значительно возрастает.

2.2.Поляриметры с 1 и 2 дополнительными Николями.

1 1' 3 4

Рис. 1.4.11.

1.Поляризатор

1'Дополнительный Николь

3.Раствор

4 .Анализатор

СХЕМА ДЕЙСТВИЯ КОМПЕНСАТОРА

О тсчет угла поворота плоскости поляризации по передвижению клина может быть произведен точнее, чем по повороту анализатора.

Л=П Л>>П П>>Л

правовращ. левовращ.

Рис. 1.4.12.

№3

Поляриметр круговой СМ-2

Рис. 1.4.13.

1 – лампа; 2 – светофильтр; 3 – конденсор; 4 – поляризатор; 5 – кварцевая пластинка; 6 – защитное стекло; 7 – покровные стекла; 8 – поляриметрическая труба; 9 - анализатор; 10 – объектив; 11 – окуляр; 12 – лупы.

Рис. 1.4.14.

Поле зрения поляриметра:

а – при установке анализатора на одинаковую освещенность обеих половин поля зрения;

б – после ввода кюветы с раствором оптически активного вещества;

в – при установке анализатора на одинаковую освещенность полей сравнения с кюветой, заполненной раствором оптически активного вещества.

В поляриметре применен принцип уравнивания яркостей разделенного на две части поля зрения. Разделение поля зрения на две части осуществлено введением в оптическую систему поляриметра кварцевой пластинки. Уравнивается яркость обеих половин вблизи полного затмения поля зрения.

Свет от лампы, пройдя конденсор и поляризатор, разделяется на два пучка; один из них проходит через кварцевую пластинку, защитное стекло, кювету, анализатор, а другой только через защитное стекло, кювету, анализатор. Вращением анализатора устанавливают обе половины поля зрения на одинаковую освещенность (рис. 1.4.14,а). Если между анализатором и поляризатором ввести кювету оптически активного вещества, то равенство освещенности обеих половин поля зрения нарушается (рис. 1.4.14,б). Его можно восстановить, если повернуть анализатор на угол, равный углу поворота плоскости поляризации (рис. 1.4.14,в).

№4

С

5

ахариметр универсальный СУ-3

1

2

3

4

7

10

9

12

11

14

13

6

8

16

15

18

17

Рис. 1.4.15

1 – лупа; 2 - нониус; 3 – шкала клина; 4 – светофильтр; 5 – отражательная призма; 6 – лампа; 7 – матовое стекло; 8 – светофильтр; 9 – конденсор; 10 – поляризатор; 11,12 - защитные стекла; 13 – большой кварцевый клин; 14 – контрклин; 15 – малый кварцевый клин; 16 – анализатор; 17 – объектив; 18 - окуляр.

Универсальный сахариметр СУ-3 предназначен для измерения концентрации сахарозы в растворе. Его оптическая схема приведена на рис. 1.4.15. световой поток, идущий от электролампы через светофильтр 8 или матовое стекло 7 и конденсор 9, проходит полутеневую поляризационную призму – поляризатор 10, которая дает поляризованный поток света, разделенный на две половины линией раздела. При этом поляризатор установлен так, что плоскости поляризации обеих половин светового потока составляют одинаковые углы с плоскостью поляризации анализатора 16. поэтому анализатор пропускает обе половины потока, равные по силе, и в поле зрения зрительной трубы, состоящей из объектива 17 и окуляра 18 и установленной после анализатора, наблюдаются две равноосвещенные половины поля, разделенные тонкой линией. Такая картина поля зрения достигается за счет особой конструкции полутеневой поляризационной призмы.

При установке кюветы между поляризатором и анализатором, закрытыми защитными стеклами 11 и 12, нарушается равенство освещенности половин поля зрения. Это происходит вследствие поворота раствором плоскости поляризации. Для уравнивания освещенности обеих половин зрения в сахариметре применяется клиновой компенсатор, состоящий из большого кварцевого клина левого вращения 13, контрклина 14 и малого клина правого вращения15. Перемещением большого клина относительно малого подбирают требуемую величину кварцевой пластинки для компенсации угла поворота плоскости поляризации раствора. При этом уравнивается освещенность половин поля зрения. Одновременно с большим клином перемещается шкала 3. По нулевому делению нониуса 2 отмечают показания шкалы, соответствующие состоянию одинаковой освещенности обеих половин поля зрения. Шкалу и нониус наблюдают через лупу 1 и освещают электролампой через отражательную призму 5 и светофильтр 4.

Поляриметрический метод наиболее часто применяется в сахарной промышленности, для анализа жиров, в фармацевтической промышленности. Большое значение имеет метод в теоретической органической химии. Метод позволяет определять от 1 до 100 г/л оптически активных веществ.

Литература:

1.Барковский В.Ф. Основы физико-химических методов анализа 1982

2.Лямисов. Физико-химические методы анализа