Поляриметрия

 

Поляриметрический метод анализа основан на способности веществ отклонять плоскость поляризации при прохождении че­рез них поляризованного света.

Вещества, отклоняющие плоскость поляризации света впра­во или влево, называются оптически активными.

Если вращение плоскости поляризации происходит вправо (по движению часовой стрелки), то вещество называют право­вращающим и перед названием его ставят индекс d или знак + (плюс); если вращение плоскости поляризации происходит влево (против часовой стрелки), то вещество называют лево-вращающим и перед названием его ставят индекс 1 или знак - (минус).

Величину отклонения плоскости поляризации от начального положения, выраженную в угловых градусах, называют углом вращения и обозначают греческой буквой а.

Величина угла вращения зависит от природы оптически ак­тивного вещества, толщины его слоя, температуры, природы растворителя и длины волны света.

Как правило, определение оптического вращения проводят при 20 °С и при длине волны линии D спектра натрия (589,3).

Оптическая активность вещества характеризуется удельным вращением, т. е. вращением плоскости поляризации, вызванно­го слоем вещества (/) толщиной 1 дм при концентрации С, рав­ной 1 г вещества в 1 мл объема при 20 °С. Обозначают удель­ное вращение знаком {а]г>²⁰.

Удельное вращение растворов вычисляют по формуле:

 

где: а - измеренный угол вращения, градусы; / - толщина слоя раствора, дм; С - концентрация раствора, %.

Зная удельное вращение вещества, постоянное в определен­ном интервале концентраций, можно вычислить его содержание в растворе в процентах (С) по формуле:

 

 

Для жидких индивидуальных веществ   удельное   вращение определяется по формуле:

 

 

где: а - измеренный угол вращения, градусы; / - толщина слоя вещества, дм; р - плотность жидкости, г/см⁸.

Метод поляриметрии широко используется в фармацевтиче­ском анализе для установления оптической активности лекарст­венных веществ, качественной и количественной оценки их.

Для измерения угла вращения плоскости поляризации при­меняют приборы, называемые поляриметрами.

В практической работе используются поляриметры различ­ных систем, основанные на одном и том же принципе их работы.

Устройство поляриметра представлено на рис. 4.

Оптическая система прибора. Свет от источника излучения через светофильтр (или матовое стекло) попадает на призму-поляризатор, которая образует на выходе два разделен­ных поляризованных пучка, причем потоки в каждом из них равны. Поляризатор установлен так, что плоскости поляриза­ции обоих пучков составляют один и тот же угол с плоскостью поляризации анализатора. Если на пути обоих пучков установ­лена кювета с раствором, то плоскости поляризации будут по­вернуты и один из пучков будет больше ослаблен анализатором, чем другой. Поворот компенсатора позволит скомпенсировать указанное изменение потока. Одновременно вращается шкала, которая подсвечена через призму и наблюдается в лупу. Через зрительную трубу наблюдается окраска полей.

Порядок работы. 1. Окуляр зрительной трубы и лупу шкалы устанавливают (при помощи вращения их оправ) на максимальную резкость изображения так, чтобы вертикальная линия, разделяющая после зрения на две половины, была четко видна, а в поле зрения лупы ясно были видны штрихи и цифры нижней шкалы и нониуса (верхней шкалы).

2. Установка прибора на 0. Для этого добиваются полной однородности обеих половинок поля зрения с помощью рукоят­ки передачи. При этом нулевые деления шкалы и нониуса должны совпадать. В противном случае с помощью ключа пере­мещают нониус до совмещения его нулевого деления с нулевым делением шкалы.

 

 

3.  Заполнение поляриметрической кюветы. Перед наполнени­ем кювету промывают испытуемым раствором два раза; жид­кости наливают столько, чтобы она выступала поверх краев трубки. Выжидают некоторое время, чтобы пузырьки газа под­нялись вверх. Закрывают кювету чистым стеклом, как бы сре­зая выступающую жидкость.

4.  Поляриметрическую кювету с испытуемым раствором вкла­дывают в камеру прибора, при этом изменяется однородность обеих половинок поля зрения. Вращением рукоятки передачи уравнивают их освещенность.

5.  Производят отсчет показаний с точностью до 0,01.

6.  Затем повторяют уравнивание освещенностей обеих половин поля зрения, и снова проводят отсчет показаний, повторяя 5 раз. Берут среднеарифметическое и принимают за результат. Выбор светофильтра. 1. Если при исследовании бес­цветных или слабоокрашенных растворов не наблюдается раз­личие в оттенках окраски обеих половин поля зрения, то пово­ротную обойму ставят в положение, соответствующее обозна­чению «М». При этом положении в оптическую систему вводит­ся матовое стекло.

2.  Если при поляризации бесцветных или слабоокрашенных растворов наблюдается некоторое различие в оттенках окраски обеих половин поля зрения, затрудняющее приведение поля зрения к однородности, то поворотную обойму ставят в положе­ние, соответствующее обозначению «С». При этом положении в оптическую систему вводится светофильтр.

3.  В случае работы с темноокрашенными растворами обойму ставят в положение без обозначения, что соответствует макси­мальной интенсивности освещения поля зрения.

27.06.2015