旋光度的测定
旋光度测定的实验原理
旋光度测定的实验原理旋光度测定是一种用于测量物质旋光性质的实验方法,主要用于分析和判断有机化合物的结构、对映体纯度和化学反应动力学等。
该方法主要依赖于光学旋光现象:当经过一个手性物质时,线偏振的光会发生旋光现象,其振动方向会随着传播方向旋转一定角度。
实验原理主要包括三个方面:偏振光的生成、旋光度的测量和基本测量原理与公式。
一、偏振光的生成:偏振光的生成主要通过偏振片来实现,偏振片是具有选择性吸收偏振方向的光学工具。
当一束非偏振光通过偏振片时,只有与偏振片振动方向平行的光能通过,与振动方向垂直的光则被滤除。
这样得到的光就是偏振光。
二、旋光度的测量:旋光度是描述旋光现象的物理量,使用旋光仪来测量。
旋光仪是一种专门用来测量旋光的仪器,它由光源,样品池,偏振片和检光系统等组成。
光源:在实验中常用的光源有光源灯和钠灯。
根据不同实验需要,可以分别选择合适的光源。
样品池:是用来容纳待测样品的容器,通常由石英玻璃或者石英玻璃式管制成。
通过样品池来控制样品的光程。
偏振片:用于生成线偏振光的偏振片,通常有两个互相垂直的偏振片,可以分别选择合适的偏振片。
检光系统:包括分光器、波长选择装置、朗伯方向器和光电探测器等。
其中分光器主要是用来分离入射光与旋光光的。
波长选择装置是用来选择适当的波长。
朗伯方向器是用以确定光的旋转方向,光电探测器是用来接收并转换光信号为电信号。
通过检光系统可以测量到旋光光对应的电信号。
三、基本测量原理与公式:当通过一个手性物质时,线偏振光通过物质后,振动平面会发生转动,假设转动角度为α,转过的角度与物质的浓度、物质的旋光度和光通过的光程都有关系。
旋光度[α]可以通过以下公式计算得到:[α]=α/c*l其中α为旋光仪读数,c为样品浓度(单位为g/mL),l为样品池光程(单位为dm)。
最后,旋光度测定实验原理是通过旋光仪测量物质对于入射偏振光旋光度的角度差,进而计算出旋光度的物理量。
通过测量旋光度,可以分析物质的构型、纯度等性质。
旋光度测定的实验原理
旋光度测定的实验原理1. 旋光度测定的定义旋光度测定是一种通过测量光线旋转程度来确定样品实验物质浓度、化学结构和构象的方法。
旋光度是指样品对偏振光的旋转度数,单位是度(°)。
旋光度测量可通过光学手段进行,利用偏振器、样品和旋光仪等设备。
2. 操作步骤(1)样品制备:样品应融点低,纯度高,并通过固体、液体、气体三态制备样品使之溶解。
(2)偏振片调节:将光源放置在旋光仪的一端,另一端从样品入光点辐射的光先通过偏振片,将光作为振动的平面。
(3)旋光仪测量:±45度旋光仪选择,与样品保持一定的距离,用电子光门调节光批进和出光的时间,将一定光强的偏振光通过经过样品的设备,再通过第二个偏振片来观察一定角度的旋光度。
旋光度读数与仪器附带的公式。
3. 原理光线通过具有旋光性质的物质会产生光旋转现象,光旋转方向与物质的构象和化学结构有关。
光线在光学载波中传播时,其振动方向沿载波传播。
如果同时有两个偏振光,振动方向之间相互垂直,这两个偏振光合成为线偏振光。
当线偏振光穿过旋光性样品时,在光路中行进的时候,其中一个方向的振动被旋性样品旋转一定的度数,导致光线将偏离原来的方向。
传播到另一侧时,又受到相反的旋转力度,从而另一个方向的振动被相反的角度旋转。
最终,光线会偏离垂直方向,振动面的方向成为椭圆形。
4. 应用旋光度测定应用于化学、生物、环境等领域。
特别是在药物研究和生物学方面,用于研究手性分子的各种性质,如对光学活性的描述,对化合物的纯度、复杂度和立体化学的鉴定。
旋光度测定还可以用于药物缩影、药效评价和药物安全性测试等方面,并且还可用于化学催化体系的研究、光化学反应机理的证实等方面。
5. 字数总结本文共1016字,介绍了旋光度测定的定义、操作步骤、原理及其应用,旋光度测定可用于研究手性分子的性质,对化合物的纯度、复杂度和立体化学的鉴定,可应用于药物缩影、药效评价、药物安全性测试或者化学催化、光化学反应机理的证实等方面。
旋光度测定的步骤
旋光度测定的步骤
旋光度测定是化学分析中一种有用的物质性质检测方法,可以有效地测定极性有机分子(如碳氢化合物、蛋白质、多糖等)的旋光物质。
通过测量物质的旋光度,即可获得物质的结构和性质的定量评价信息。
旋光度测定的步骤一般如下:
1、处理样品:将需要对比的物质和测定物质分别放入旋光仪-测定机,并以特定容量进行称量,并增加一定量的稀释试剂,待样品溶液完全混和后,方可进行旋光度测定。
2、参比测量:准备两个样品容器,一个放入对比物质,一个放入测定物质,用控制仪控制旋转方向与角速度,并在两个样品容器中分别测定旋光度。
3、旋光度测定:将测定物质的旋光度和对比物质的旋光度进行比较,根据旋光度差异计算出总体旋光度值。
4、旋光参数测定:将测定物质和参比物质分别施加不同旋转方向与角速度的梯度,以获得参数变化趋势,根据计算出的旋光参数值来判断物质的旋光性质。
5、数据分析:将所获得的数据与参考数据进行比较,计算旋光率、旋光度等参数,了解试样的旋光性质。
以上就是旋光度测定的基本步骤,能够测出物质的旋光特性以及结构,用以进行优化及定量评价等,是一种重要的傅立叶变换、光谱分析以及芳香族有机分子认证和鉴别等研究中不可缺少的检测方法。
旋光度的测定
旋光度的测定方法和注意事项中国卖仪器网整理:平面偏振光通过含有某些光学活性化合物的液体或溶液时,能引起旋光现象,使偏振光的平面向左或向右旋转。
旋转的度数,称为旋光度。
偏振光透过长1dm并1mL中含有旋光性物质1g的溶液,在一定波长与温度下测得的旋光度称为比旋度。
测定比旋度(或旋光度)可以区别或检查某些药品的纯杂程度,亦可用以测定含量。
除另有规定外,本药典系用钠光谱的D线(589.3nm)测定旋光度,测定管长度为1dm(如使用其他管长,应进行换算),测定温度为20℃。
测定旋光度时,用读数至0.01°并经过检定的旋光度测定计。
将测定管用供试液体或溶液(取固体供试品,按各药品项下的方法制成)冲洗数次,缓缓注入供试液体或溶液适量(注意勿使产生气泡),置于旋光计(旋光测定仪)内检测读数,即得供试液的旋光度。
使偏振光向右旋转者(顺时针方向)为右旋,以“+”符号表示;使偏振光向左旋转者(反时针方向)为左旋,以“-”符号表示。
用同法读取旋光度3次,取3次的平均数,照下列公式计算,即得供试品的比旋度。
a对液体供试品[a](t,D)= ---ld100a对固体供试品[a](t,D)= -----Lc式中[α]为比旋度;D 为钠光谱的D线;t 为测定时的温度;l 为测定管长度,dm;α 为测得的旋光度;d 为液体的相对密度;c 为每100ml溶液中含有被测物质的重量,g(按干燥品或无水物计算)。
旋光计的检定,可用标准石英旋光管进行,读数误差应符合规定。
【注意事项】(1)每次测定前应以溶剂作空白校正,测定后,再校正1次,以确定在测定时零点有无变动;如第2次校正时发现零点有变动,则应重新测定旋光度。
(2)配制溶液及测定时,均应调节温度至20℃±0.5℃(或各品种项下规定的温度)。
(3)供试的液体或固体物质的溶液应不显浑浊或含有混悬的小粒。
超净工作台如有上述情形时,应预先滤过,并弃去初滤液。
(4)物质的比旋度与测定光源、测定波长、溶剂、浓度和温度等因素有关。
旋光度测定步骤
旋光度测定步骤旋光度测定是一种用于测量物质的极性的方法,通常用于测量化合物、有机分子和有机溶液中极性分子的数量。
它也可用于分析藻类毒素、抗生素、药物等有机化合物。
旋光度测定也是药物分析中一种重要的技术,所测得的结果可以用来识别药物的结构特征,分析药物的浓度以及判断药物的有效性和安全性。
旋光度测定步骤大致如下:一、采集样品首先确定要测定的样品,根据样品的特性,选用合适的采集工具,如蒸发罩、夹钳等,仔细地收集样品。
尤其是对于细颗粒的样品,要慎重和准确地收集,以免造成数据的偏差。
二、量测浓度上一步准备好样品之后,就可以量测样品的浓度。
具体来说,可以用量瓶、比重瓶或其他精确计量工具,把样品稀释成若干重复测定的浓度。
三、稀释样品根据实验设计,量取一定量的测试物,加入溶剂中稀释,搅拌均匀,得到所需的样品浓度。
四、测定旋光度建立一套旋光度测试装置,具体的步骤为:在装置中放入测试元件,如X-射线分光仪、光谱仪等,将样品添加到分析仪中,连接上操作软件,将旋光度的度数按照试验设计的标准进行测定;测定完毕后,将旋光度数据和物质浓度相互比较,以获得准确的测试结果。
五、分析数据最后一步,就是将所得到的数据进行分析,包括旋光度值、药物结构及浓度、有效性和安全性等,根据数据结果判断其正确性,并形成实验报告,可以供今后的研究学习或报告参考。
以上就是旋光度测定的一般步骤介绍,从样品采集、浓度测量、旋光度测定及数据分析等,可见旋光度测定是一个复杂而繁琐的工作,需要仔细地操作和精确的测量器材,以得到准确可靠的结果。
旋光度测定是一种重要的技术,它可以用来确定样品的极性特性,识别药物的结构特征,分析药物的浓度以及判断药物的有效性和安全性,因此被广泛应用于药物的测试和研究中。
同时由于它的复杂性,在实验中需要精细的操作和仔细的测试,以免造成数据的错误。
正确的操作和准确的测量,视为旋光度测定实验成功的关键。
旋光度(比旋度)的测定方法
旋光度(比旋度)的测定方法平面偏振光通过某些光学活性物质(如具有不对称碳原子的化合物)的液体或溶液时,偏振光的振动平面向左或向右旋转的现象称为旋光现象。
偏振光旋转的角度称为旋光度。
旋光度有右旋、左旋之分,偏振光向右旋转(顺时针方向)称为“右旋”,用“+”表示;偏振光向左旋转(逆时针方向)称为“左旋”,用“—”表示。
偏振光透过长1dm 且每1mL 中含有旋光性物质1g 的溶液,在一定波长与温度下测得的旋光度称为比旋度,以tλα][表示。
t 为测定时的温度,λ为测定波长。
比旋度是旋光物质的重要物理常数,可以用来区别药物或检查药物纯杂的程度。
旋光度在一定条件下与浓度呈线性关系,故还可以用来测定含量。
1.测定仪器测定旋光度的的专用仪器为旋光计。
除另有规定外,测定时采用钠光谱的D 线(589.3nm )测定旋光度,测定管长度为1dm (如使用其它管长,需进行换算),测定温度为20℃。
使用读数至0.01°并经过检定的旋光计。
2.测定方法测定旋光度时,将测定管用供试液体或溶液(取固体供试品,按各药品项下规定的方法制成)冲洗数次,缓缓注入供试液体或溶液适量(注意勿使发生气泡),置于旋光计内检测读数,即得供试液的旋光度。
用同法读取旋光度3次,取3次的平均数,照下列公式计算,即得供试品的比旋度。
对液体供试品 ld tD αα=][对固体供试品 lc tD αα100][=式中,[α]——为比旋度,通常测定温度为20℃,使用钠光谱的D 线(589.3nm )表示时,可表示为20][D α;D ——钠光谱的D 线; t ——测定时的温度; l ——测定管长度,dm ;α——测得的旋光度; d ——液体的相对密度;c ——每100mL 溶液中含有被测物质的重量(按干燥品或无水物计算),g 。
3.注意事项(1)每次测定前应以溶剂作空白校正,测定后,再校正1次,以确定在测定时零点有无变动;如第2次校正时发现零点有变动,则应重新测定旋光度。
旋光度的测定
旋光度的测定旋光度的测定是一种常用的化学分析方法,它可以用来检测化合物中手性分子的存在以及其对光线偏振方向的旋转程度。
在药物、食品、化妆品等领域中,旋光度的测定被广泛应用。
本文将介绍旋光度的定义、测量原理、仪器设备和实验步骤。
一、旋光度的定义旋光度是指物质对平面偏振光旋转角度的大小,通常用α表示。
当入射线与观察线夹角为90°时,称为正旋性;当入射线与观察线夹角为270°时,称为负旋性。
其单位为度(°)或毫度(mdeg)。
二、测量原理当平面偏振光通过具有手性分子的溶液或晶体时,由于手性分子对左右两个方向的圆偏振光吸收不同,导致传播速度不同,从而使得出射光线发生相位差,进而改变了偏振方向和波长。
这种现象被称为“旋光现象”。
根据洛仑茨公式可得:α = α0 × l × c其中,α0为比旋光度,l为样品长度,c为样品浓度。
因此,旋光度的测定需要测量样品的长度和浓度,并根据上述公式计算出比旋光度。
三、仪器设备旋光度测定常用的仪器设备有旋光仪和偏振光谱仪。
1. 旋光仪:是一种专门用于测量物质对平面偏振光的旋转程度的仪器。
它由源、偏振器、样品室、检测器和读数装置等组成。
常见的有手摇式旋光仪和自动旋光仪两种。
2. 偏振光谱仪:是一种可以同时测量吸收谱和旋转角度的分析仪器。
它由源、偏振器、样品室、检测器和读数装置等组成。
与传统的分析仪不同之处在于,它使用圆偏振光而非平面偏振光。
四、实验步骤1. 准备样品:将待测物质溶解于适当溶剂中或制备成晶体,并按照要求调整其浓度。
2. 校准:打开旋光仪或偏振光谱仪,进行校准。
校准时应使用已知旋光度的样品进行校准。
3. 实验操作:将样品放入旋光仪或偏振光谱仪中,按照要求调整样品室的长度和浓度,记录下旋转角度。
4. 计算结果:根据洛仑茨公式计算出比旋光度,并将其转换为旋光度。
5. 数据处理:根据实验结果进行数据处理和分析,得出结论。
旋光度的测定实验报告
旋光度的测定实验报告
实验名称:旋光度的测定
实验目的:通过测定物质对偏振光的旋转角度,了解物质的旋光性质。
实验原理:光是电磁波,在垂直方向上的电场和磁场分量沿着光的传播方向振荡。
光沿着某个方向振荡的光称为偏振光。
偏振光通过旋光物质后,其振动方向会发生旋转,称为旋光现象。
旋光度(α)定义为光通过旋光物质后其振动方向旋转的角度。
旋光度可以通过旋光仪进行测定。
实验步骤:
1. 将旋光仪接通电源,让其预热,并调整入射角度使其波长分别通过起偏器、旋光器和检偏器后,显示为最大值。
2. 用一支梳子挤压柠檬皮,使其表面涂满柠檬汁液体,然后将涂有柠檬汁的部分放在旋光仪的旋转仓内,使之与光路垂直。
3. 旋转旋光仪的度盘,观察仪器的显示,并记录读数。
4. 重复上述实验步骤,分别使用其他旋光物质来进行测定。
实验数据记录:
旋光物质:柠檬汁
读数1:25°
读数2:24°
读数3:26°
平均读数:25°
实验结果与分析:根据实验数据记录,柠檬汁的旋光度为25°。
实验结论:柠檬汁具有旋光性质,旋光度为25°。
实验注意事项:
1. 实验中光线的角度调整要准确,以避免误差。
2. 实验前要清洁旋光仪的仪器,以确保精确测量。
3. 实验中要注意安全操作,避免触碰电源和高温区域。
旋光度测定步骤
旋光度测定步骤旋光度是一种测定化学物质的实验方法,它是通过测定物质所吸收光线所产生的旋光偏振性来测定物质结构的。
旋光度实验比较简单,只需准备两个光源,一个是原光源,另一个是交替光源,在偏振仪上,通过改变光线的偏振角度(用一个可调角度旋转物),以及改变光线的比强度(通过把光线衰减到不同程度),可以测出交替光下物质的旋光度。
旋光度测定的步骤如下:1、准备实验设备。
需要准备一个密闭的光学实验箱,使得实验时室内光线不会干扰实验。
然后准备偏振仪,一个原光源,一个交替光源,以及可调角度的旋转物。
2、测试物质。
将要测试的物质放入实验箱中,关闭实验箱,保持实验环境恒定,并且调节实验箱内的光线强度,使得强度稳定。
3、调节光照条件。
因为旋光度测定是测定光照下物质所产生的旋光偏振性,所以必须调节好光照条件,当原光源亮度稳定时,把交替光源添加到光源系统中,调节好交替光源的光照强度。
4、测量物质旋光角度。
调节好原光源和交替光源的光照强度,利用可调角度的旋转物,调节光线的偏振角度,测量物质在原光源和交替光源下所产生的旋光偏振,从而测得物质的旋光度。
5、记录旋光度数据。
测定完物质的旋光度后,将旋光度数据记录下来,以备后续分析处理。
旋光度测定及其原理的研究自20世纪以来就在不断发展,大大推动了科学与技术的发展和进步,对于我们了解和研究物质的结构具有重要的意义。
在旋光度测定中,条件控制功能也非常重要,如果不能准确控制实验条件,可能会导致测试数据的偏差,从而得出错误的旋光度读数。
因此,在实验中,必须加以重视,及时调整实验条件,以保证实验结果的准确性。
由于旋光度测定对物质的分子结构和构成有重要的化学意义,因此旋光度测定已经广泛应用于医学、农业、生物学实验中,如分子生物学研究等,也被用于食品检测、药物质量控制等领域。
从上面可以看出,旋光度测定不仅具有重要的实验意义,而且操作简单,广泛应用于各种科学和技术领域,对于我们了解物质构成以及分子结构具有重要的作用。
有机化学实验六旋光度的测定
1. 掌握比旋光的概念及测定方法 2. 了解旋光仪的原理
二、实验原理
❖ 旋光法是一种研究非对称性结构的光学方法。
Nicol棱镜
普通光的振动方向
平面偏振光的振动方向
α
·
旋光活性物质
❖ α为旋光度,可直接由旋光仪读出,其值取决于:
被测分子的立体结构
温度、波长
被测定溶液的浓度,单位 g . ml-1 溶液的厚度(样品管的长度) ,单位 dm
② 调刻度盘手轮至视场中三分视场明暗度一致
③ 记录读数nn 。重复3次,取平均值
读数-零点校正读数 n m
3. 比旋光度的计算
T
lc
五、数据记录
表1:旋光仪测量样品的旋光度
样品 第一次 第二次 第三次 平均值
空气
x
葡萄糖
n1
果糖
n2
零点: m = x, (x – 180)
葡萄糖: 果糖:
T
lc
三、仪器试剂
葡萄糖溶液(2dm旋光管),果糖溶液(1dm) 浓度均为0.10g . ml-1 。
四、实验步骤
(一)、准备工作 1. 配好预测溶液,并加以稳定和沉淀。 2. 将预测溶液盛入测定管待测。
❖ 洗净并润洗测定管 ❖ 注入时使管口液面呈凸面,护片玻璃沿管口
边沿平推盖好(免留气泡) ❖ 注意两端螺旋不能旋得太紧(不漏水即可) ❖ 两端残液揩拭干净,勿留手印。
3. 接通电源,预热10min。
(二)、测定工作
1. 零点校正(本实验用空气进行校正)
❖ 调节目镜,使视线清晰。 ❖ 转动刻度盘手轮至视场中三分视场明暗度一
致,此时原理上游标尺上的0°与主尺的游标 0°对准,若不一致则表明零点有误差。测量
2.4.4 旋光度的测定
2.4.4 旋光度的测定旋光度是指光在通过手性物质时所发生的旋转角度,是刻画手性分子的一个重要物理量。
在医药化学、食品工业、化妆品工业等领域中,旋光度被广泛应用于化合物的化学结构、光学性质以及生物活性等方面的研究中。
旋光度的测定方法主要有以下几种。
1. 旋光仪法旋光仪是一种专门用于测定旋光度的仪器,其基本原理是测量线偏振光通过手性物质后其偏振方向的改变量。
通常,旋光仪中会利用色散作用将光分成两束,并通过一个旋转的样品管道,再用检测器测量两束光的强度差。
根据这个强度差以及样品管道的长度和浓度,可以计算出旋转角度。
2. 红外光谱法当手性分子中的C-H、C-C 或 C-N 键振荡发生会引起旋光的红外线吸收时,通过测定红外线吸收谱的旋光度,可以间接推断出分子的手性结构。
一种常用的红外光谱法是称为圆二色性光谱法,通过旋转的样品管道分别测量左旋和右旋圆偏振光的吸收差值,并计算出旋光度。
3. 散射光旋光度法根据光在分子中的散射现象,散射的光在经过手性分子后,其波面和振动方向会发生旋转,这是因为手性分子具有吗吕旋转对称性。
通过测定在不同角度下散射光的强度和偏振方向,可以计算出旋光度。
在手性分子固体或液晶态无法获得足够的光学信号时,可以将其溶解于合适的溶剂中,然后再测定溶液的旋光度。
这种方法常常需要考虑溶剂的影响,如过量的溶剂可能会减小旋光度。
综上所述,旋光度的测定方法包括旋光仪法、红外光谱法、散射光旋光度法和溶液测溶旋光度法。
选择合适的测定方法应考虑样品的性质和所要求的测定精度。
同时,在使用旋光仪测定时,样品的颜色、浓度和存放条件等也会影响测量结果,需要注意。
第七节旋光度的测定
第七节旋光度的测定第七节旋光度的测定⼀、基本原理物质能使偏振光的振动⾯发⽣旋转的性质,称为旋光活性或光学活性,这些物质被称为旋光活性物质或光学活性物质,它们使偏振光的振动平⾯旋转的⾓度叫旋光度。
物质的旋光性与其分⼦结构有关,具有旋光活性的物质都是⼿性分⼦,不同的⼿性分⼦使偏振光的振动⾯旋转的⽅向和⾓度都是不⼀样的,它是有机化合物特征物理常数之⼀。
可见,旋光度的测定对于研究这些有机化合物的分⼦结构具有重要意义,此外,旋光度的测定对于确定某些有机反应的反应机理也是很有意义的。
测定⼿性化合物旋光度的仪器称为旋光仪。
⽬前使⽤的旋光仪有两种类型,⼀种是⽬测的,另⼀种是数显的。
⽬测的旋光仪基本结构如图2-25所⽰。
图2-25 ⽬测旋光仪的结构及⼯作原理⽬测的旋光仪主要是由光源、起偏镜、样品管(也叫旋光管)和检偏镜⼏部分组成。
光线从光源经过起偏镜形成偏振光,此光经过盛有旋光性物质的旋光管时,因物质的旋光性致使偏振光不能通过第⼆个棱镜(检偏镜),必须将检偏镜扭转⼀定⾓度后才能通过,因此要调节检偏镜进⾏配光,由装在检偏镜上的标尺盘上转动的⾓度,可指⽰出检偏镜转动的⾓度,该⾓度即为待测物质的旋光度。
使偏振光平⾯顺时针⽅向旋转的旋光性物质叫做右旋体,逆时针⽅向旋转的叫左旋体。
在测量中,由于⼈的眼睛对寻找最亮点和最暗点(全⿊)并不灵敏,故在起偏镜后⾯加上⼀块半阴⽚以帮助进⾏⽐较。
半阴⽚是由⽯英和玻璃构成的圆形透明⽚,当偏振光通过⽯英时,由于⽯英有旋光性,把偏振光旋转了⼀个⾓度,如图2-26所⽰。
图2-26 半阴⽚因此,通过半阴⽚的偏振光就⽣成振动⽅向不同的两部分,这两部分偏振光到达检偏镜时,通过调节检偏镜的晶轴,可以使三分视场出现以下三种情况,如图2-27所⽰。
图2-27 三分视场变化⽰意图图2-27(a )表⽰视场左、右的偏振光可以通过,⽽中间的不能透过;图2-27(b )表⽰视场左、右的偏振光不能通过,⽽中间的可以透过。
实验10旋光度的测定
实验 10 旋光度的测定一、实验目的1.了解旋光仪的构造2.掌握旋光仪的使用方法和旋光度的测定及其意义;3.学习比旋光度的计算。
二、测定旋光度的意义通过旋光度的测定可检查旋光性物质的纯度和含量,甚至可测定旋光性物质的反应速率常数,即研究旋光性物质的反应机理等。
三、物质的旋光度与比旋光度能使平面偏振光振动面旋转一定角度的性质叫物质的旋光性,旋转的角度大小叫旋光度。
物质的旋光度与溶液的质量浓度、溶剂、温度、旋光管长度和所用光源的波长等都有关系,因此常用比旋光度tλα][来表示各物质的旋光性:纯液体的比旋光度=tλα][=ρα⋅l 溶液的比旋光度=tλα][=100⨯⋅样品c ρα样品c ——样品的质量浓度(即100ml 溶液中所含样品的质量)四、旋光仪的构造和工作原理旋光仪有:直接目测旋光仪自动数字式旋光仪目测旋光仪构造示意图略:主要部件:钠光灯、起偏镜、样品管、检偏镜、目镜等工作原理:光线从光源经过起偏镜,再经过盛有旋光性物质的旋光管时,因物质的旋光性致使偏振光不能通过第二个棱镜,必须转动(检偏镜),并带动标尺盘转动,由标尺盘读出转动的角度即为所测物质在此浓度时的旋光度,由上式可计算物质的比旋光度。
旋光度操作方法和三分视场、游标读数法五、实验步骤1.旋光仪零点校正2.旋光度的测定注意事项:1.使用样品管时应小心丢失玻片;2.装溶液后不能带入气泡,旋螺帽不能过紧;3.使用后应洗干净放入旋光管合内晾干;4.注意零点的正负值(可能是正值,也可能是负值)六、数据记录和处理零点和测旋光度至少应平行测5次(重复操作读取数据5次以上)。
旋光度测定
旋光度测定一.实验目的1、学习旋光仪的使用方法.2、掌握旋光度测定的操作及方向判断.二.实验原理旋光仪用于测定旋光性化合物的旋光方向及旋光度。
此方法可用于检测旋光性物质的纯度及鉴定.图旋光仪的结构及工作原理为了准确判断旋光度的大小,测定时通常在视野中分出三分视场(见图)。
a b c当检偏镜的偏振面与通过棱镜的光的偏振面平行时,我们通过目镜可观察到图b所示(当中明亮,两旁较暗);若检偏镜的偏振面与起偏镜偏振面平行时,可观察到图a所示(当中较暗,两旁明亮);只有当检偏镜的偏振面处于1/2φ(半暗角)的角度时,视场内明暗相等如图c. 这一位置作为零度,使游标尺上0°。
对准刻度盘0。
测定时,调节视场内明暗相等,以使观察结果准确。
一般在测定时选取较小的半暗角,由于人的眼睛对弱照度的变化比较敏感,视野的照度随半暗角φ的减小而变弱,所以在测定中通常选几度到十几度的结果。
溶液的比旋光度与旋光度的关系为:αα[ ]D t(溶剂)=c×L式中[α]Dt为比旋光度;t为测定时的温度(℃);D表示钠光(波长λ=589.3nm);α为观测的旋光度;c为溶液的浓度,以g·mL-1为单位;L为样品管的长度,以dm为单位。
如果被测定的旋光性物质为纯液体αα[ ]D t=d×L式中d为纯液体的密度(g·mL-1)三.实验步骤1、预热仪器(5—10min)2、校正零点旋转粗调钮和微调钮至目镜视野中三分视场的明暗程度完全一致(较暗),再按游标尺原理记下读数,如此重复测定五次;取其平均值即为仪器的零点值。
3、测葡萄糖的旋光度将充满待测样品溶液的样品管放入旋光仪内,旋转粗调和微调旋扭,使达到半暗位置,按游标尺原理记下读数,重复五次,取平均值,即为旋光度的观测值)由观测值减去零点值,即为该样品真正的旋光度。
例如,仪器的零点值为-0.05°,样品旋光度的观测值为+9.85°,则样品真正的旋光度为α=+9.85°-(-0.05°)=+9.90°。
旋光度的测定
旋光度的测定旋光度的测定是一种常见的化学分析方法,它是通过测量物质对偏振光的旋转角度来确定物质的光学活性度。
在化学、生物、医药等领域中,旋光度的测定被广泛应用于物质的结构分析、纯度检测、反应动力学研究等方面。
旋光度的测定原理是基于光学活性分子对偏振光的旋转作用。
偏振光是指在一个平面内振动方向相同的光,而光学活性分子则是指具有旋光性质的分子,它们能够使偏振光的振动方向发生旋转。
旋光度是指物质对偏振光旋转的角度,通常用度数或弧度表示。
旋光度的大小与物质的浓度、光程、温度、波长等因素有关。
旋光度的测定方法主要有两种:比色法和仪器法。
比色法是通过比较旋光度与标准溶液的比色度数来确定物质的旋光度。
这种方法简单易行,但精度较低,只适用于旋光度较大的物质。
仪器法则是利用旋光仪来测定物质的旋光度。
旋光仪是一种专门用于测量旋光度的仪器,它能够精确测量物质对偏振光的旋转角度,并计算出物质的旋光度。
仪器法精度高、可靠性强,适用于各种旋光度的物质。
旋光度的测定在化学分析中有着广泛的应用。
例如,在有机化学中,旋光度的测定可以用于确定化合物的构型和对映体纯度。
对映体是指具有镜像对称结构的分子,它们的化学性质相同,但旋光度却相反。
因此,通过测定对映体的旋光度可以确定其对映体纯度。
在药物研究中,旋光度的测定可以用于确定药物的光学活性和药效学特性。
例如,左旋多巴是一种常用的抗帕金森病药物,它的右旋异构体则是无效的。
因此,通过测定左旋多巴的旋光度可以确定其光学活性和药效学特性。
除了化学分析外,旋光度的测定在生物学和医学中也有着广泛的应用。
例如,在生物化学中,旋光度的测定可以用于研究蛋白质、核酸等生物大分子的结构和功能。
在医学中,旋光度的测定可以用于检测血糖、血脂等生化指标,以及药物代谢产物的浓度和活性。
旋光度的测定是一种重要的化学分析方法,它在化学、生物、医药等领域中有着广泛的应用。
通过测定物质对偏振光的旋转角度,可以确定物质的光学活性度、结构特征、纯度等信息,为化学研究和应用提供了有力的支持。
有机物的旋光度测定
有机物的旋光度测定概述:旋光度是用来描述有机物分子对光的旋转性质的物理量,它是指有机物溶液对入射光线产生的旋光现象的程度。
旋光度的测定在化学、生物化学、药学等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍有机物旋光度测定的原理、方法以及应用。
一、旋光度的原理旋光现象是指线偏振光通过有机物溶液后,出射光线的振动面发生了旋转。
这种旋转是由于有机物分子的立体结构导致的。
根据旋光的方向,可以分为左旋和右旋两种。
旋光度是用来量化旋光现象的物理量,通常用角度表示。
二、旋光度的测定方法1. 旋光仪法:旋光仪是一种专门用来测定旋光度的仪器。
它利用偏振光通过有机物溶液后振动面的旋转角度来测定旋光度。
旋光仪的原理是通过光源、偏振片、样品室和检测器等组成。
首先,光源发出的光线经过偏振片偏振后,通过样品室中的有机物溶液,然后被检测器检测。
根据检测器的信号,可以计算出旋光度的数值。
2. 比色法:比色法是一种常用的旋光度测定方法。
它是通过比较有机物溶液对光的吸收现象来测定旋光度。
具体操作步骤是将有机物溶液与对显色剂反应后形成显色产物,然后利用比色计测定显色产物的吸光度。
根据比色计的读数,可以计算出旋光度的数值。
三、旋光度的应用1. 判断化合物的结构有机物的旋光度与其分子的立体结构密切相关。
通过测定化合物的旋光度,可以推断其分子结构。
例如,左旋的丙氨酸的旋光度为负值,而右旋的丙氨酸的旋光度为正值。
这种差异可以用来鉴别化合物的结构。
2. 药物研发药物研发中对于手性药物的旋光度测定非常重要。
手性药物是指具有手性中心的药物分子,其左旋和右旋异构体可能具有不同的药理活性。
通过测定旋光度可以确定手性药物的旋光性质,进而指导药物的合成和优化。
3. 食品工业旋光度的测定在食品工业中也有重要应用。
例如,某些食品添加剂或香料中可能含有旋光物质,通过测定旋光度可以确定其含量。
此外,旋光度还可以用来鉴别食品中是否存在伪单胺酸。
4. 化学反应的监测有机物的旋光度在化学反应中的变化可以用来监测反应的进行。
旋光度的测定
一、实验目的1、了解旋光仪测定旋光度的基本原理2、掌握用旋光仪测定溶液或液体物质的旋光度的方法3、测定布洛芬的旋光度二、实验内容1、布洛芬溶液的配定.采用乙醇为溶剂配定一定溶度的布洛芬溶液。
2、旋光仪零点的校正3、布洛芬旋光度的测定三、实验原理只在一个平面上振动的光叫做平面偏振光,简称偏振光。
物质能使偏振光的振动平面旋转的性质,称为旋光性或光学活性。
具有旋光性的物质,叫做旋光性物质或光学活性物质。
旋光性物质使偏振光的振动平面旋转的角度叫做旋光度。
许多有机化合物,尤其是来自生物体内的大部分天然产物,如氨基酸、生物碱和碳水化合物等,都具有旋光性。
这是由于它们的分子结构具有手征性所造成的。
因此,旋光度的测定对于研究这些有机化合物的分子结构具有重要的作用,此外,旋光度的测定对于确定某些有机反应的反应机理也是很有意义的。
测定溶液或液体的旋光度的仪器称为旋光仪。
旋光仪的光学系统如图1所示.由单色光源发出的光线经起偏器后变为线偏振光,在放入待测溶液前调节目镜的焦距使视场更清晰,再调节检偏器,使视场最暗。
当放入待测溶液后由于旋光性,视场由暗变亮。
旋转检偏器,使视场重新变暗,所转过的角度就是旋转角,进而就可以代人公式(1)求出浓度。
图1中半波片为一长方形石英片,位于光路截面的中央,将光路的圆形截面直径分割为三部分,两侧为空气,通过物目镜组看到的视场就是由此分割而成的三分视场.石英晶片的光轴方向与起偏器、检偏器的透振方向同位于垂直于仪器光轴的平面内(图2中CD方向)。
实验时起偏器透振方向固定,旋转检偏器,使其透振方向在图2的平面内旋转,通过目镜可以观察到亮暗连续变化的三分视场.检偏器透振方向转过360°的过程中,将产生4个特殊的三分视场,以此为例说明三分视场的原理。
图2中P11是起偏器的透振方向,P2是检偏器透振方向,P11与半波片的光轴方向夹角为α,正常使用时通常为10°左右。
实验过程中,P11保持固定,α亦固定,仅P2可以连续改变。
实验旋光度的测定
(3)外形
(4)测定
从目镜中可观察到旳几种情况: (1)中间明亮,两旁较暗。 (2)中间较暗,两旁较明亮。 (3)视场内明暗相等旳均一视场。
测定时,旋转手轮,调整检偏镜刻度
盘,应调整视场成明暗相等旳单一视 场,读取刻度盘上所示旳刻度值。
读数(同游标卡尺):
刻度盘分两个半圆分别标出0一 180°,固定游标分为20等分。读 数时,先读游标旳0落在刻度盘上 旳位置(整数值),再用游标尺旳刻 度盘画线重叠旳措施,读出游标尺 上旳数值(可读出两位小数) .
α
t
D
来表达物质旳旋光性,比旋光度是物质特
有旳物理常数 。
2.测定措施:
手性化合物旳旋光度可用旋光仪来 测定。试验室常用目测或自动旋光 仪。
旋光度旳测定能够用来判断手性化 合物旳纯度及其含量测定
3.目测旋光仪
(1)基本构造
(2)基本原理
从钠光源发出旳光,经过一种固定旳 Nikol棱镜——起偏镜变成平面偏振光。 平面偏振光经过装有旋光物质旳盛液管时, 偏振光旳振动平面会向左或向右旋转一定 旳角度。只有将检偏棱镜向左或向右旋转 一样旳角度才干使偏振光经过到达目镜。 向左或向右旋转旳角度能够从旋光仪刻度 盘上读出,即为该物质旳旋光度。
试验完毕,洗净测定管,再用乙醇洗净, 擦干存储。
注意镜片应用软绒布揩擦,勿用手触摸。
ห้องสมุดไป่ตู้
旋光度旳测定
一、试验目旳
1. 掌握旋光仪旳使用措施。 2.了解手性化合物旳旋光性及其
测定旳原理、措施和意义。
二、试验原理
1.定义:
旋光性 :手性化合物使平面偏振光偏振面 旋转旳性质。
旋光物质:具有旋光性旳物质称为旋光物质, 或称为光学活性物质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、实验目的
1、了解旋光仪测定旋光度的基本原理
2、掌握用旋光仪测定溶液或液体物质的旋光度的方法
3、测定布洛芬的旋光度
二、实验内容
1、布洛芬溶液的配定。
采用乙醇为溶剂配定一定溶度的布洛芬溶液。
2、旋光仪零点的校正
3、布洛芬旋光度的测定
三、实验原理
只在一个平面上振动的光叫做平面偏振光,简称偏振光。
物质能使偏振光的振动平面旋转的性质,称为旋光性或光学活性。
具有旋光性的物质,叫做旋光性物质或光学活性物质。
旋光性物质使偏振光的振动平面旋转的角度叫做旋光度。
许多有机化合物,尤其是来自生物体内的大部分天然产物,如氨基酸、生物碱和碳水化合物等,都具有旋光性。
这是由于它们的分子结构具有手征性所造成的。
因此,旋光度的测定对于研究这些有机化合物的分子结构具有重要的作用,此外,旋光度的测定对于确定某些有机反应的反应机理也是很有意义的。
测定溶液或液体的旋光度的仪器称为旋光仪。
旋光仪的光学系统如图1所示。
由单色光源发出的光线经起偏器后变为线偏振光,在放入待测溶液前调节目镜的焦距使视场更清晰,再调节检偏器,使视场最暗。
当放入待测溶液后由于旋光性,视场由暗变亮。
旋转检偏器,使视场重新变暗,所转过的角度就是旋转角,进而就可以代人公式(1)求
出浓度。
图1中半波片为一长方形石英片,位于光路截面的中央,将光路的圆形截面直径分割为三部分,两侧为空气,通过物目镜组看到的视场就是由此分割而成的三分视场。
石英晶片的光轴方向与起偏器、检偏器的透振方向同位于垂直于仪器光轴的平面内(图2中CD方向)。
实验时起偏器透振方向固定,旋转检偏器,使其透振方向在图2的平面内旋转,通过目镜可以观察到亮暗连续变化的三分视场.检偏器透振方向转过360°的过程中,将产生4个特殊的三分视场,以此为例说明三分视场的原理。
图2中P11是起偏器的透振方向,P2是检偏器透振方向,P11与半波片的光轴方向夹角为α,正常使用时通常为10°左右。
实验过程中,P11保持固定,α亦固定,仅P2可以连续改变。
线AB与线CD垂直,钠光灯发出的光线经过起偏器后变成线偏振光,光路中央的线偏振光经过半波片后,振动方向转过2α,为P12。
当旋转检偏器使P2方向连续变
化时,三分视场中间部分与两边部分将出现明暗的连续变化,其中两边的明暗变化情况相同.如下所述:
1)当P2与P12平行时,如图2(a),在视野中将观察到,中间部分较明亮,而两边较暗,视场如图3(a)所示。
2)当P2与P11平行时,如图2(b),在视野中可以看到,中间部分较暗,而两边较亮,如图3(b)所示。
3)当P2与CD平行时,如图2(c),两边直接来自起偏器的光偏振方向P11与P2夹角为α,而中间经过半波片的光偏振方向P12与P2的夹角也是α,这样中间和两边的光偏振方向与P2夹角均为α,由马吕斯定律可知,三分视场光强应当相同,视场均匀.由于仪器正常使用时α为10°左右,故此时视野呈较亮状态,且三分视场亮度均匀,如图3(c)所示。
4)当P2与AB平行时,如图2(d),两边直接来自起偏器的光偏振面与P2夹角为90°-α,而中间经过半波片的光偏振面与P2夹角也是90°-α,这样中间和两边的光与检偏器夹角都是90°-α,由马吕斯定律可知,三分视场光强应当相同,视场均匀,且视野呈较暗状态。
如图3(d)所示。
由以上分析可知三分视场均匀亮[图3(c)],与均匀暗[图3(d)l时,检偏器透振方向角度相差90°,因为暗视场下光强随角度变化的灵敏度比亮视场灵敏度要高,所以将三分视
场均匀暗的位置作为仪器的读数位置。
四、实验器材
仪器:WXG-4型圆盘旋光仪
试剂:乙醇、布洛芬固体
五、实验步骤及现象
1、称取0.4g的布洛芬固体于广口瓶中,用量筒量取30ml乙醇,倒入广口瓶中。
由于布洛芬在乙醇的溶解度较小,所以配定布洛芬溶液的浓度应该合适。
2、样品管的清洗及填充
将样品管一端的螺帽旋下,取下玻璃盖片,用去离子水清洗样品管;然后用样品溶液润洗样品管两次;用滴管注入待测溶液或蒸馏水至管口,并使溶液的液面凸出管口。
小心将玻璃盖片沿管口方向盖上,把多余的溶液挤压溢出,使管内不留气泡,盖上螺帽。
管内如有气泡存在,需重新装填。
装好后,将样品管外部拭净,以免沾污仪器的样品室。
3、仪器零点的校正
接通电源并打开光源开关,5-10min后,钠光灯发光正常(黄光),才能开始测定。
通常在正式测定前,均需校正仪器的零点,即将充满蒸馏水或待测样品的溶剂的样品管放入样品室,旋转粗调钮和微调钮至目镜视野中三分视场的明暗程度完全一致(较暗),再按游标尺原理记下读数,如此重复测定五次;取其平均值即为仪器的零点值。
上述校正零点过程中,三分视场的明暗程度(较暗)完全一致的位置,即是仪器的半暗位置。
通过零点的校正,要学会正确识别和判断仪器的半暗位置,并以此为准,进行样品旋光度的测定。
4、样品旋光度的测定
调节检偏器,使视场最暗;当放入待测溶液后由于旋光性,视场由暗变亮。
旋转检偏器,使视场重新变暗,所转过的角度就是旋转角。
实验测得的旋光度为57.5°。
六、注意事项
1、测试的液体或固体物质的溶液应不显浑浊或含有混悬的小粒。
2、物质的比旋度与测定光源、测定波长、溶剂、浓度和温度等因素有关。
因此,表示物质的比旋度时应注明测定条件。
3、旋光仪的读数。
该仪器采用双游标卡尺读数,以消除度盘偏心差。
度盘分360格,每格1º,游标卡尺分20格,等于度盘19格,用游标直接读数到0.05º。
如图4所示,游标0刻度指在度盘9与10格之间,且游标第6格与度盘某一格完全对齐,故其读数为α=+(9.00º+0.05º×6)=9.30º。
仪器游标窗前方装有两块4倍的放大镜,供读数时用。
图4 旋光仪的读数
4、左旋与右旋物质的判断
(1)取长短不一的3支试管,注入同一种溶液并充满试管不留气泡,测量并记录各管长(即液柱长:本实验室提供长度分别为l1=1.00 dm,l2=2.00dm,l3=2.20 dm的3支试管)。
(2)在旋光仪镜筒中未放人试管的情况下检查旋光仪的零点误差。
(3)将准备好的各试管分别放入旋光仪中,测出对应旋光度Φ1、Φ2、Φ3并记录,实验中一律按右旋物质进行调节、读数,并注意长管旋光度读数较小时的情形。
(4)根据下式对所测数据进行分析,满足该关系式,则对应物质为右旋物质,反之则为左旋物质(σ=Φ-180°,应满足关系下式)。
式中l的单位为分米,c的单位为g/cm3,α是与物质有关的系数,称为该溶液的旋光率(又叫比旋光率),单位为度·厘米3/(分米·克)。