用旋光儀測量蔗糖溶液的濃度

1、1用旋光儀測旋光性溶液的濃度用旋光儀測旋光性溶液的濃度【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.觀察光的偏振現(xiàn)象和偏振光通過旋光物質(zhì)后的旋光現(xiàn)象.2.了解旋光儀的結(jié)構(gòu)原理，學(xué)習(xí)測定旋光性溶液的旋光率和濃度的方法.3.進(jìn)一步熟悉用圖解法處理數(shù)據(jù).【實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器】WXG4型目視旋光儀、標(biāo)準(zhǔn)溶液、待測溶液、溫度計【實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】一、偏振光的基本概念一、偏振光的基本概念根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，光是一種電磁波.光的傳播就是電場強(qiáng)度E和磁場強(qiáng)度H以橫波的形

2、式傳播的過程.而E與H互相垂直，也都垂直于光的傳播方向，因此光波是一種橫波.由于引起視覺和光化學(xué)反應(yīng)的是E，所以E矢量又稱為光矢量，把E的振動稱為光振動，E與光波傳播方向之間組成的平面叫振動面.光在傳播過程中，光振動始終在某一確定方向的光稱為線偏振光，簡稱偏振光[見圖1(a)].普通光源發(fā)射的光是由大量原子或分子輻射而產(chǎn)生，單個原子或分子輻射的光是偏振的，但由于熱運(yùn)動和輻射的隨機(jī)性，大量原子或分子所發(fā)射的光的光矢量出現(xiàn)在各個方向的概率是

3、相同的，沒有哪個方向的光振動占優(yōu)勢，這種光源發(fā)射的光不顯現(xiàn)偏振的性質(zhì)，稱為自然光[見圖1(b)].還有一種光線，光矢量在某個特定方向上出現(xiàn)的概率比較大，也就是光振動在某一方向上較強(qiáng)，這樣的光稱為部分偏振光[見圖1(c)].3實(shí)驗(yàn)表明，同一旋光物質(zhì)對不同波長的光有不同的旋光率.因此，通常采用鈉黃光(5893nm)來測定旋光率.旋光率還與旋光物質(zhì)的溫度有關(guān).如對于蔗糖水溶液，在室溫條件下溫度每升高(或降低)1℃，其旋光率約減小(或增加)00

4、24cm／(dmg).因此對于所測的旋光率，必須說明測量時的溫度.旋光率還有正負(fù)，這是因?yàn)橛鋪淼墓饩€看去，如果旋光現(xiàn)象使振動面向右(順時針方向)旋轉(zhuǎn)，這種溶液稱為右旋溶液，如葡萄糖、麥芽糖、蔗糖的水溶液，它們的旋光率用正值表示.反之，如果振動面向左(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)，這種溶液稱為左旋溶液，如轉(zhuǎn)化糖、果糖的水溶液，它們的旋光率用負(fù)值表示.嚴(yán)格來講旋光率還與溶液濃度有關(guān)，參見附表3―11，在要求不高的情況下，此項(xiàng)影響可以忽略.若已知待測

5、旋光性溶液的濃度C和液柱的長度L，測出旋光角，就可以由(2)式算出旋光率.?m?也可以在液柱長L不變的條件下，依次改變濃度C，測出相應(yīng)的旋光角，然后畫出與C的關(guān)系圖線?(稱為旋光曲線)，它基本是條直線，直線的斜率為，由直線的斜率也可求出旋光率.反之，在mL??m?已知某種溶液的旋光曲線時，只要測量出溶液的旋光角，就可以從旋光曲線上查出對應(yīng)的濃度.【實(shí)驗(yàn)儀器介紹實(shí)驗(yàn)儀器介紹】用WXG―4型旋光儀來測量旋光性溶液的旋光角，其結(jié)構(gòu)如圖4所示.

6、為了準(zhǔn)確地測定旋光角，?儀器的讀數(shù)裝置采用雙游標(biāo)讀數(shù)，以消除度盤的偏心差.度盤等分360格，分度值，角游標(biāo)的分1???度數(shù)n=20因此，角游標(biāo)的分度值i=／n=005，與20分游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法相似.度盤和檢偏鏡聯(lián)?結(jié)成一體，利用度盤轉(zhuǎn)動手輪作粗(小輪)、細(xì)(大輪)調(diào)節(jié).游標(biāo)窗前裝有供讀游標(biāo)用的放大鏡.儀器還在視場中采用了半蔭法比較兩束光的亮度，其原理是在起偏鏡后面加一塊石英晶體片，石英片和起偏鏡的中部在視場中重疊，如圖5所示，將視場分