文档介绍：一、实验目的与实验仪器

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；
掌握旋光仪的构造原理和使用方法；
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℃
θ= α· ·
式中指 100ml 溶液所含溶质质量，若长度以 cm 做单位，则旋光度
Z L
100 10
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）]·
·
Z1 L
100 10
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））·
·
Z2 L
100 10
旋光仪
实验报告
1
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 +
40
44
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 =
×
360 40
342 44
×Z1
联合上述式子可得：
Z1 =
1000×（γ1 – ）
𝐿×[−×(𝑡−20)−×(t’−20)+𝑍1]
式中，计算时可以先忽略这一项，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：
𝑍1
蔗糖纯度