Апаратурне оснащення поляриметричного методу

Для вимірювання кута обертання площини поляризації використовують прилади – поляриметри або поляриметри – сахариметри. Існують різні моделі поляриметрів. На рис.11 представлені найпоширеніші в лабораторній практиці типи поляриметрів

а) б) в)

Рис. 11. Прилади поляриметрії:

а) поляриметр П-161-м; б) поляриметр – сахариметр СУ-2; в) поляриметр-сахариметр-СУ-5

Незважаючи на велику кількість різних моделей, принципова схема поляриметру містить такі основні вузли: джерело світла – світлофільтр – поляризатор – кювета (поляриметрична трубка)- аналізатор – шкала. При налаштуванні приладу кювету заповнюють розчинником – оптично неактивною речовиною (вода, спирт). Поляризоване світло проходить крізь кювету, не змінюючи напрямку променя світла, кут обертання площини поляризації дорівнює "0" (рис 12, а). Якщо в кювету помістити розчин оптично активної речовини, площина поляризації буде обертатись на певний кут (рис.12, б), величину якого визначають за шкалою.

Рис. 12. Схема поляриметру:

а) з розчинником; б) з розчином оптично активної речовини

Найчастіше використовують напівтіньові поляриметри. Поляризатор складається з двох призм Ніколя, причому менша за розмірами призма закриває половину поля зору. В поляриметрі застосований принцип порівняння освітленості поділеного на дві частини поля зору (Рис 13). Розподіл поля зору на дві частини отримано введенням в оптичну схему поляриметру кварцової пластинки. Порівнюють освітленість обох половин поблизу повного затемнення поля зору

a б в

Рис. 13. Поле зору поляриметру:

а) при встановленні аналізатора на однакову освітленість обох половинок поля зору;

б) після введення кювети з розчином оптично активної речовини;

в) при встановленні аналізатора на однакову освітленість полів порівняння з кюветою, що заповнена розчином оптично активної речовини

Щоб відновити попередню рівність яскравостей, необхідно повернути аналізатор на кут, рівний куту обертання площини поляризації (α). Значення α відраховують за шкалою (лімбом), що рухається при обертанні аналізатора, і нерухо­мим ноніусом з точністю до десятої градуса.

Шкала представляє собою дві супряжені шкали (Рис.14). Верхня шкала нерухома (ноніус), а нижня пересувається.

а) б)

Рис.14. Визначення кута за шкалою ноніус

1. Відмітити на нижній шкалі відносно верхнього нуля цілечисельне значення. На рис.14, бце число – 44.

2. Десяті долі градусу визначити, шукаючи співпадіння рисочок верхньої шкали з рисочками нижньої шкали. Причому, якщо кут обертання позитивний, то рухатись від нуля верхньої шкали треба праворуч (рис. 14 б); якщо кут негативний – ліворуч.

Таким чином, показання шкали ноніуса на рис.14, б  +44,7˚.

Шкалу ноніуса в поляриметрах - сахариметрах часто калібрують в одиницях концентрації або так званих міжнародних цукрових градусах (S˚).

Порядок дій при роботі на поляриметрі СУ

1. Заповнити поляриметричну трубку дистильованою водою таким чи­ном, щоб були відсутні пухирці повітря. Помістити поляриметричну трубку в кюветне відділення, ввімкнути прилад та настроїти його "на затемнення".

2. Перевірити правильність налагодження приладу за шкалою ноніуса: "0" верхньої та нижньої шкали повинні співпадати.

3. Заповнити трубку дослідним розчином (перед цим кілька разів обмити трубку розчином). Помістити трубку з розчином в кюветне відділення та настроїти прилад "на затемнення".

4. Зняти показання зі шкали ноніуса. Якщо необхідно - внести поправку.

5. Перерахувати показання цукрової шкали приладу на "звичайні" кутові градуси (за інструкцією до приладу).

6. Кожне вимірювання проводити тричі; брати середнє значення.