旋光度的测定实验报告
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旋光度的测定实验报告
一、实验目的
1、掌握旋光仪的使用方法。
2、了解旋光度与物质浓度、溶剂、温度等因素的关系。
3、通过实验测定物质的旋光度,计算其比旋光度,并确定物质的光学活性。
二、实验原理
当一束平面偏振光通过某些物质时,其振动方向会发生旋转,这种现象称为旋光现象。
能使偏振光的振动平面发生旋转的物质称为旋光性物质。
旋光度是指偏振光通过旋光性物质后振动平面旋转的角度,通常用符号“α”表示,单位为度(°)。
物质的旋光度与溶液的浓度、溶剂、温度、光的波长等因素有关。
对于给定的物质和波长,在一定温度下,其旋光度与溶液的浓度成正比,即:
\α =α × C × l\
其中,α为比旋光度,C 为溶液的浓度(g/mL),l 为样品管的长度(dm)。
比旋光度是物质的一个特征常数,它只与物质的结构和光学活性有关,与溶液的浓度和样品管的长度无关。
通过测定物质的旋光度、浓度和样品管的长度,可以计算出物质的比旋光度,从而确定物质的光学活性和纯度。
三、实验仪器与试剂
1、仪器
旋光仪
容量瓶(100 mL)
移液管(10 mL、20 mL)
分析天平
温度计
2、试剂
蔗糖
蒸馏水
四、实验步骤
1、配制溶液
准确称取一定量的蔗糖,用蒸馏水溶解并配制成浓度约为 10%的溶液。
将配制好的溶液分别转移至 100 mL 容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,摇匀。
2、仪器预热
打开旋光仪电源,预热 15 20 分钟,使仪器稳定。
3、零点校正
用蒸馏水洗净样品管,然后注入蒸馏水,使液面充满样品管,盖上盖子,置于旋光仪中。
调节目镜,使视场清晰。
然后旋转刻度盘,使视场中三分视野的明暗程度相等,此时刻度盘的读数即为零点。
4、样品测定
倒出样品管中的蒸馏水,用待测溶液冲洗 2 3 次,然后注入待测溶液,盖上盖子,置于旋光仪中。
重复调节目镜和刻度盘,使视场中三分视野的明暗程度相等,读取刻度盘的读数,即为样品的旋光度。
测量过程中,每隔 5 分钟读取一次数据,共测量 3 4 次,取平均值。
5、温度校正
测量溶液的温度,根据温度校正表对测量得到的旋光度进行校正。
五、实验数据记录与处理
1、实验数据记录
|测量次数|旋光度(°)|温度(℃)|
||||
| 1 |____ |____ |
| 2 |____ |____ |
| 3 |____ |____ |
| 4 |____ |____ |
2、数据处理
计算平均旋光度:\α_{平均} =\frac{α_{1} +α_{2} +α_{3} +α_{4}}{4}\
根据公式\α =α × C × l\,计算蔗糖溶液的比旋光度。
其中,C 为蔗糖溶液的浓度(g/mL),l 为样品管的长度(dm)。
六、实验结果与讨论
1、实验结果
本次实验测定的蔗糖溶液的平均旋光度为____°,温度为____℃。
经过计算,蔗糖溶液的比旋光度为____°。
2、误差分析
仪器误差:旋光仪的精度和稳定性可能会对测量结果产生一定的影响。
操作误差:在配制溶液、清洗样品管、注入溶液等操作过程中,可能会引入误差。
温度误差:温度的变化可能会导致溶液的旋光度发生改变,如果温度校正不准确,可能会产生误差。
3、讨论
旋光度的测定在化学、药学等领域有广泛的应用,例如可以用于确定药物的纯度、判断化合物的构型等。
在实验过程中,要严格控制实验条件,如溶液的浓度、温度等,以提高测量结果的准确性。
七、注意事项
1、旋光仪使用前必须预热,以保证仪器的稳定性和测量结果的准确性。
2、样品管必须清洗干净,避免残留物质影响测量结果。
3、注入溶液时要避免气泡产生,如有气泡应及时排除。
4、测量过程中要保持仪器和样品的温度恒定,避免温度变化对测量结果产生影响。
通过本次实验,我们掌握了旋光度的测定方法,了解了旋光度与物质浓度、溶剂、温度等因素的关系。
同时,也认识到在实验过程中要严格控制实验条件,以提高测量结果的准确性和可靠性。