旋光仪实验报告.docx

文档介绍：旋光仪
实验报告
一、实验目的与实验仪器

(1)加深对旋光现象的理解,观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象;
(2)掌握旋光仪的构造原理和使用方法;
(3)测定糖溶液的比旋光率及其浓度。

WXG-4圆盘旋光仪、电子天平、温度计、量筒、烧杯、玻璃棒、温度计、滤纸、盐酸(4mol/L)、蔗糖、去离子水。
二、实验原理

当线偏振光通过某些透明物质(例如糖溶液)后,偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度,这种现象称为旋光现象。旋转的角度φ称为旋光度。能使其振动面旋转的物质称为旋光性物质。若面对光源,使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物;使振动面逆时针旋转的物质称为左旋。蔗糖、葡萄糖、乳糖、麦芽糖等为右旋物质,果糖、转化糖为左旋物质。
对某一温度下的旋光溶液,旋光度θ与入射光的波长、溶液的长度L溶液的浓度C成正比,即
θ= α·C·L
式中旋光度θ的单位为“度”,L的单位为dm ,溶液浓度的单位为g/ml;α为该物质的旋光率,即长度1dm、浓度1g/ml时溶液引起的振动面的旋转角度,其与温度有关。
几种糖对钠黄光(λ=)在不同温度和浓度下的旋光率关系如下:
①蔗糖: α(20℃)= + , Z = 0~500g/ml
α(t)= α(20℃)[1-(t-20)], t = 14~30℃
①转化糖: α(20℃)= - - , Z = 90~350g/ml
α(t)= α(20℃)+ (t-20), t = 3~30℃
式中指100ml溶液所含溶质质量,若长度以cm做单位,则旋光度
θ= α·Z100·L10
蔗糖的水解产物是转化糖,它是果糖和葡萄糖的混合物,具有左旋性。

设纯蔗糖在t1℃时旋转角为θ1,则
θ1 = ( + )·[1-(t1-20)]·Z1100·L10
式中,Z1为蔗糖的质量;
设转化糖在t’℃时旋转角为θ2,则
θ2 = (- - + (t’-20))·Z2100·L10
式中,Z2为转化糖的质量。
设蔗糖溶液中杂质旋光度为β,则40ml溶液的总旋光度γ1为:
γ1 = θ1 + β
往蔗糖中加入盐酸使其完全变成转化糖,稀释至44ml. 则40ml的转化糖溶液旋光度为:
γ2 = θ2 +4044 β
由以上两式可得:
γ1 – = θ1 –
由于蔗糖分子量为342,转化糖分子量为360,所以Z1、Z2的关系为:
Z2 = 360342×4044×Z1
联合上述式子可得:
Z1 = 1000×(γ1 – )L×[-×t-20-×t’-20+]
式中,,算出Z1的近似值,在逐次逼近算出Z1的较准确值。最后,蔗糖纯度为:
蔗糖纯度= Z1M×100%

物质的旋光性测量原理如图所示。首先将起偏镜与检偏镜的偏振方向调到正交,观察到视场最暗。然后装上待测旋光溶液的试