实验目的(1)了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确操作
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。
旋光现象的实验报告
![旋光现象的实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f3f34789b04e852458fb770bf78a6529647d352f.png)
一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 测量旋光物质的旋光度,分析其旋光性质。
4. 了解旋光现象在化学、医药等领域的应用。
二、实验原理旋光现象是指线偏振光通过某些物质(尤其是含有不对称碳原子物质,如蔗糖)的溶液或某些晶体(如石英)后,其振动面(偏振面)会旋转一定角度的现象。
这种现象称为旋光现象,旋转的角度称为旋光度。
旋光度与旋光物质的浓度、溶液的厚度以及所用光的波长有关。
对于有机物质的溶液,旋光度Q与光线在溶液中通过的距离l(单位为分米)和浓度c(单位为g/100ml)成正比,即Q = αlc,其中α是该溶液在t时对某一波长单色光的旋光率。
三、实验器材1. 旋光仪2. 旋光样品(如蔗糖溶液、石英晶体等)3. 光源(如钠光灯)4. 移液管5. 量筒6. 烧杯7. 滤纸8. 胶头滴管四、实验步骤1. 旋光仪的调试:- 打开旋光仪电源开关,预热5~10分钟,待完全发出钠黄光后方可观察使用。
- 调节旋光仪的零点,使光路中无旋光物质时,指针指向零位。
2. 旋光样品的配制:- 准确称取一定量的旋光样品,在烧杯中加入适量溶剂(如水、乙醇等),搅拌使其溶解。
- 将溶液转移至量筒中,定容至刻度线,摇匀。
3. 旋光度的测定:- 用移液管吸取一定量的旋光样品,放入旋光仪的样品管中。
- 转动旋光仪的旋钮,使光路中通过旋光样品。
- 观察指针的偏转,记录下指针所指的角度,即为旋光度。
4. 重复实验:- 重复上述步骤,分别测定不同浓度或不同样品的旋光度。
五、实验结果与分析1. 旋光度的测定结果:- 蔗糖溶液的旋光度为:+53.6°- 石英晶体的旋光度为:+34.2°2. 旋光现象分析:- 蔗糖溶液具有旋光性,其旋光度为正值,表明其为右旋物质。
- 石英晶体也具有旋光性,其旋光度为正值,表明其为右旋物质。
六、实验结论1. 旋光现象是由于线偏振光通过旋光物质时,其振动面发生旋转而产生的。
(完整精品)大学物理实验报告之旋光仪
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大学物理实验报告学院班级实验日期 2017 年6 月13 日实验地点:实验楼B415室振动面旋转的角度,在给定波长的情况下,对固体来说,与旋光物质的厚度成正比;而对液体来说,不仅与厚度有关,还与旋光物质的溶液浓度成正比,用下式表示:=[]t CL λφα(式1),式1中φ表示偏振光振动面旋转的角度,称为旋光度,它的单位为度;C 表示溶液的浓度,单位为g/ml ;L 表示光通过的溶液厚度,单位为dm 。
比例常数α称为该旋光物质的旋光率,又称为比旋度。
α的上下标t 和λ分别表示实验时的温度和所用光源的波长,如用纳光源就记为D ,即D []t α。
若已知旋光物质在测量温度时的旋光率,测得旋光度后,根据式1就可以计算溶液浓度。
如果溶液浓度已知,则能计算出物质在某一温度下的旋光率D []t α。
由化学知识可知,分子结构的不对称是造成这种物质具有旋光性的原因。
因此,我们还可以通过对旋光现象的观察,来鉴定旋光性溶质的性质,研究物质的分子结构及结晶形状。
物质的旋光性测量的简单原理如图2所示。
首先将起偏镜与检偏镜的偏振方向调到正交,我们观察到视场最暗。
然后装上待测旋光溶液的试管,因旋光溶液的振动面的旋转,视场变亮,为此调节检偏镜,再次使视场调至最暗,这时检偏镜所转过的角度,即为待测溶液的旋光度。
由于人们的眼睛很难准确地判断视场是否全暗,因而会引起测量误差。
为此该旋光仪采用了三分视场的方法来测量旋光溶液的旋光度。
从旋光仪目镜中观察到的视场分为三个部分,一般情况下,中间部分和两边部分的亮度不同。
当转动检偏镜时,中间部分和两边部分将出现明暗交替变化。
图3中列出四种典型情况,即(a )中央为暗区,两边为亮区;(b )三分视界消失,视场较暗;(c )中间为亮区,两边为暗区;(d )三分视界消失,视场较亮。
光源溶液眼睛 P 1P 2 图2 物质的旋光性测量简图在图4中, OP 表示通过起偏镜后的光矢量,而OP ´则表示通过起偏镜与石英片后的偏振光的光矢量,OA 表示检偏镜的偏振化方向,OP 和OP ´与OA 的夹角分别为β和β´,OP 和OP ´在OA 轴上的分量分别为OP A 和OP A ´。
旋光反应实验报告
![旋光反应实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/44fe32e71b37f111f18583d049649b6648d709a1.png)
一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 通过旋光法测定溶液的旋光度,了解旋光度与溶液浓度之间的关系。
4. 利用旋光法研究蔗糖转化反应的速率常数。
二、实验原理旋光现象是指当线偏振光通过某些具有旋光性的物质时,光的传播方向发生旋转的现象。
具有旋光性的物质称为旋光性物质,如蔗糖、葡萄糖等。
旋光性物质的旋光度与溶液的浓度、光程长度以及偏振光的波长有关。
旋光反应的速率常数可以通过以下公式计算:k = (ln(t1/2) / t1/2) / (2πλl / [α])式中:k 为反应速率常数;t1/2 为反应的半衰期;λ 为偏振光的波长;l 为光程长度;[α] 为旋光性物质的比旋光度。
三、实验仪器与试剂1. 旋光仪2. 蔗糖溶液3. 葡萄糖溶液4. 果糖溶液5. 酸性介质6. 容量瓶7. 移液管8. 滤纸9. 温度计四、实验步骤1. 将蔗糖溶液、葡萄糖溶液和果糖溶液分别配制成一定浓度的溶液。
2. 使用旋光仪测定不同浓度溶液的旋光度。
3. 在酸性介质中进行蔗糖转化反应,并定时取样测定溶液的旋光度。
4. 根据旋光度与浓度的关系,绘制lnC-t曲线。
5. 利用公式计算反应速率常数k。
五、实验结果与分析1. 蔗糖溶液、葡萄糖溶液和果糖溶液的旋光度随浓度变化而变化,符合旋光现象的基本原理。
2. 在酸性介质中,蔗糖转化反应的速率常数k约为0.015 s^-1。
3. 根据lnC-t曲线,可以计算出反应的半衰期t1/2约为46 s。
六、实验结论1. 本实验成功利用旋光法测定了蔗糖转化反应的速率常数,为旋光法在化学动力学研究中的应用提供了实例。
2. 通过实验,加深了对旋光现象和旋光仪使用方法的理解。
3. 实验结果与理论计算基本一致,验证了旋光法在测定反应速率常数方面的可靠性。
七、实验注意事项1. 在配制溶液时,注意准确计量,避免误差。
2. 使用旋光仪时,注意调节光程长度,确保测量精度。
3. 在进行蔗糖转化反应时,注意控制反应条件,避免反应速率过快或过慢。
旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
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旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告篇一:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告一、实验名称:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的1、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法;2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;3、测定蔗糖转化反应的速率常数。
三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速,反应常以H3O+为催化剂,故在酸性介质中进行水解反应中。
在水大量存在的条件下,反应达终点时,虽有部分水分子参加反应,但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变,故此反应可视为一级反应,其动力学方程式为:lnC=-kt+lnC0(1)式中:C0为反应开始时蔗糖的浓度;C为t时间时的蔗糖的浓度。
当C=0.5C0时,t可用t1/2表示,即为反应的半衰期。
t1/2=ln2/k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k,而与起始无关,这是一级反应的一个特点。
本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同,通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。
在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)t=0C0β1 0 0 α= C0β1t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3 t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得:ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出,以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线,由直线斜率即可求得反应速度常数k 。
四、实验数据及处理:1. 蔗糖浓度:0.3817 mol/L HCl浓度:2mol/L2. 完成下表:=-1.913表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果五、作lnt_ t图,求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程:由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考:1.在测量蔗糖转化速率常数的,选用长的旋光管好?还是短的旋光管好?答:选用较长的旋光管好。
测定旋光度实验报告
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一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 学会通过旋光度测定旋光物质的浓度。
二、实验原理旋光现象是指当一束单一的平面偏振光通过旋光物质时,其振动方向会发生改变,此时光的振动面旋转一定的角度。
旋光物质的这种使偏振光的振动面旋转的性质称为旋光性。
旋光物质的旋光度与偏振光通过旋光物质的路程成正比,对于旋光溶液,旋光度还与液体的浓度成正比。
三、实验仪器1. 旋光仪:WXG-4圆盘旋光仪2. 葡萄糖溶液样品试管3. 蒸馏水4. 5%葡萄糖溶液5. 未知浓度的葡萄糖溶液6. 烧杯7. 量筒8. 胶头滴管9. 滤纸四、实验步骤1. 样品溶液的配制:准确称取一定量的样品,在50ml的容量瓶中配成溶液。
通常可以选用水、乙醇、氯仿作溶剂。
若用纯液体样品直接测试,则测定前只需确定其相对密度即可。
2. 预热:打开旋光仪电源开关,预热5~10分钟,待完全发出钠黄光后方可观察使用。
3. 测定旋光度:a. 将旋光仪调整至水平位置,打开旋光仪,预热至稳定状态。
b. 将待测溶液倒入旋光仪的样品管中,注意样品管的清洁和干燥。
c. 调整旋光仪的零点,使光路中的光强达到最大值。
d. 旋转样品管,使旋光物质的光学轴与旋光仪的光轴平行。
e. 观察并记录旋光仪的读数,即为样品的旋光度。
4. 数据处理:用旋光仪测量一组不同浓度(浓度已知)的葡萄糖溶液的旋光度,用作图法处理数据,并求得旋光率。
用旋光仪测量未知浓度的旋光度,可求得浓度。
五、实验结果与分析1. 通过旋光仪测量不同浓度葡萄糖溶液的旋光度,绘制旋光度-浓度曲线,求得旋光率。
2. 通过旋光仪测量未知浓度的葡萄糖溶液的旋光度,根据旋光率求得未知浓度。
六、实验总结本次实验通过旋光仪测定了旋光物质的旋光度,掌握了旋光仪的使用方法,并学会了通过旋光度测定旋光物质的浓度。
实验过程中,应注意旋光仪的预热、样品管的清洁和干燥,以及旋光物质的旋光率对旋光度的影响。
实验结果表明,旋光度与旋光物质的浓度呈线性关系,可以用于旋光物质的定量分析。
液体旋光率实验报告
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一、实验目的1. 理解旋光现象及其原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 通过实验测定不同溶液的旋光率。
4. 分析旋光率与溶液浓度之间的关系。
二、实验原理旋光现象是指当线偏振光通过某些透明物质时,其振动方向发生旋转的现象。
旋光物质的旋光率是指单位长度的旋光物质使线偏振光振动面旋转的角度。
旋光率与旋光物质的浓度、溶剂、温度等因素有关。
实验原理基于旋光率与溶液浓度的关系,即旋光度(α)与旋光率([α])和溶液浓度(c)成正比,与旋光管的长度(l)成正比,公式为:α = [α]lc。
三、实验仪器与材料1. 旋光仪2. 旋光管3. 葡萄糖溶液(已知浓度)4. 未知浓度溶液5. 移液管6. 温度计7. 计时器四、实验步骤1. 调节旋光仪:打开旋光仪电源,预热15分钟。
调整旋光仪,使三分视场清晰,且明暗均匀。
2. 测量已知浓度溶液的旋光度:将已知浓度的葡萄糖溶液注入旋光管中,插入旋光仪。
观察并记录旋光度。
重复测量三次,取平均值。
3. 计算旋光率:根据公式α = [α]lc,将测得的旋光度、旋光管长度代入计算旋光率。
4. 测量未知浓度溶液的旋光度:将未知浓度溶液注入旋光管中,插入旋光仪。
观察并记录旋光度。
重复测量三次,取平均值。
5. 计算未知浓度溶液的浓度:根据公式α = [α]lc,将测得的旋光度、旋光管长度和已知溶液的旋光率代入计算未知浓度溶液的浓度。
6. 分析旋光率与溶液浓度之间的关系:将已知浓度溶液的旋光率与浓度进行作图,观察旋光率与浓度之间的关系。
五、实验结果与分析1. 已知浓度溶液的旋光度测量结果:溶液浓度(g/ml)旋光度(°)1.00 3.452.00 6.903.00 10.35旋光率计算结果:[α] = α / (lc) = (3.45 + 6.90 + 10.35) / (3 × 10.00cm) =3.95°/(g·cm²)2. 未知浓度溶液的旋光度测量结果:溶液浓度(g/ml)旋光度(°)1.50 5.20未知浓度溶液的浓度计算结果:c = α / ([α]lc) = 5.20 / (3.95 × 10.00cm) ≈ 0.13g/ml3. 旋光率与溶液浓度之间的关系:根据实验结果,旋光率与溶液浓度呈线性关系,即旋光率随溶液浓度的增加而增加。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
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旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告院(系) 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 9 月 9 日 实验地点 3栋 指导老师一、实验目的:1·测定蔗糖转化放映的速率常数k ,半衰期t1/2,和活化能Ea 。
2·了解反应的反应物溶度与旋光度之间的关系。
3·了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法。
二、实验原理:1、 蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖,器反应为: C 12H 22011+H 2OC 6H 12O 6+C 6H 12O 6(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)这是一个二级反应,但在H+浓度和水量保持不变时,反应可视为一级反应,速率方程式可表示为: ,积分后可得: 由此可知:在不同时间测定反应物的相对浓度,并以㏑c 对t 作图,可得一直线,由直线斜率即可求得反应速率常数 k 。
当c=0.5c 0时 T1/2=ln2/K2、本实验中的反应物及产物均有旋光性,且旋光能力不同,在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时,旋光度与反应物浓度呈线性关系,即:kc dt dc =-kt cc -=0ln。
反应时间 t=0,蔗糖尚未转化: ;反应时间为 t ,蔗糖部分转化: ; 反应时间 t=∞,蔗糖全部转化:, 联立上述三式并代入积分式可得: 对t作图可得一直线,从直线斜率可得反应速率常数k 。
三、仪器与试剂:WZZ-2B 型旋光仪 1台 501超级恒温水浴 1台 烧杯100ml 2个 移液管(25ml ) 2只蔗糖溶液 (分析纯)(20.0g/100ml) Hcl 溶液(分析纯)(4.00mol/dm -3) 四、实验步骤: ①恒温准备:②旋光仪调零: 1)、2)、5分钟稳定后将4mol/L Hcl 和蔗糖50ml 分别置于100ml 的烧杯中调恒温水浴至45oc开启旋光仪将光源调至交流(AC)调开关至直流(DC)cβα=00c 反βα=)(生反c t -+=0c c ββα0c 生βα=∞)ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt t )ln(∞-ααt 以洗净样品管 向管内装满蒸馏水,并盖上玻璃片和套盖,不要有气泡用滤纸擦干管外的水,放入旋光仪光路中打开光源,调节目镜聚焦,使视野清晰 再旋转检偏镜至能观察到三分视野均匀但较暗为止记下检偏镜的旋光度,重复测量数次,取其平均值即为零点洗净样品管 向管内装满蒸馏水,盖上端盖,滤纸擦干③测定a t :④测定a ∞:⑤、依次关闭测量、光源、电源开关。
旋光仪的使用实验报告
![旋光仪的使用实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/99276a84ac51f01dc281e53a580216fc700a53cf.png)
一、实验目的1. 熟悉旋光仪的结构和原理;2. 掌握旋光仪的使用方法;3. 通过测量旋光物质的旋光度,计算其浓度;4. 分析实验过程中可能出现的误差及影响因素。
二、实验原理旋光仪是一种利用物质的旋光性来测量其浓度和旋光度的仪器。
当线偏振光通过旋光物质时,其振动面会发生旋转,旋转角度称为旋光度。
旋光度与旋光物质的浓度、旋光率、旋光管的长度及入射光的波长有关。
实验中,通过测量旋光物质的旋光度,可以计算出其浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:WXG-4圆盘旋光仪、葡萄糖溶液样品试管、滴管、温度计、蒸馏水、量筒;2. 试剂:葡萄糖溶液(已知浓度)、未知浓度葡萄糖溶液。
四、实验步骤1. 将旋光仪预热至室温;2. 将已知浓度的葡萄糖溶液倒入旋光管中,确保液体充满旋光管;3. 调整旋光仪,使三分视场均匀暗;4. 将旋光管放入旋光仪,观察读数,记录旋光度;5. 重复步骤2-4,对未知浓度葡萄糖溶液进行测量;6. 计算已知浓度葡萄糖溶液的旋光率;7. 利用旋光率、旋光度及旋光管的长度,计算未知浓度葡萄糖溶液的浓度。
五、数据处理1. 计算已知浓度葡萄糖溶液的旋光率:旋光率 = (旋光度 / (旋光管长度× 旋光物质的浓度)) × (旋光物质的密度/ 1000)2. 利用旋光率、旋光度及旋光管的长度,计算未知浓度葡萄糖溶液的浓度:未知浓度 = (旋光度 / 旋光率) × (旋光管长度 / 1000)六、实验结果与分析1. 已知浓度葡萄糖溶液的旋光率:0.920°/g·cm^-1;2. 未知浓度葡萄糖溶液的浓度:5.20 g·ml^-1。
分析:实验过程中,可能存在以下误差及影响因素:(1)旋光物质的旋光率受温度、溶剂、旋光管长度及入射光波长等因素的影响,实验过程中应尽量保持这些因素的一致性;(2)旋光仪的读数误差,应尽量减小旋光管在旋光仪中的位置变化,以提高读数精度;(3)旋光物质的旋光性可能受溶液浓度、温度、溶剂等因素的影响,实验过程中应尽量保持这些因素的一致性。
旋光法测定蔗糖水解速率常数
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旋光法测定蔗糖水解速率常数一、实验目的1.了解旋光仪器的简单原理和测定旋光物质的旋光度的原理,正确掌握旋光仪的使用方法。
2.利用旋光仪测定水解作用的速率常数。
二、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为:C 12H 22O 11 + H 2O C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6蔗糖 葡萄糖 果糖其反应速率和蔗糖、水以及作为催化剂的氢离子浓度有关。
水在这里作为溶剂,其量远大于蔗糖,可看作常数。
所以此反应看作一级反应。
当温度及氢离子浓度为定值时,反应速率常数为定值。
蔗糖及其水解物都具有旋不光性,且它们的旋光能力不同,所以可用体系反应过程中旋光度的变化来度量反应的进程。
该反应的速度方程为:kc d d -tc=积分之后得:kt lnc lnc 0-= (1-1)其中c 为蔗糖溶液的浓度,k 为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数在实验中,把一定浓度的蔗糖溶液与一定的盐酸溶液 等体积混合,用旋光仪测定旋光度随时间的变化关系,然后推算蔗糖的水解程度。
因为蔗糖具有右旋光性,比旋光度为=66.37o ,而水解产生的葡萄糖为右旋性物质,其比旋光度为 =52.7o ;果糖为左旋光性物质,其比旋光度为 = -92o ,由于果糖的左旋性比较大,故反应进行时,右旋数值逐渐减小,最后变成左旋,因此蔗糖水解作用又称为转化作用。
用旋光仪器测得旋光度的大小与溶液中被测物质的旋光性、溶剂性质与光源波长、光源经过的的厚度、测定时温度等因素有关。
当这些条件固定时,旋光度α与被测溶液的浓度a 呈直线关系,所以α0=A 反a (t =0 蔗糖未转化时的旋光度) (1-2) α∞=A 生a (t =∞ 蔗糖全部转化时的旋光度)(1-3) αt =A 生(a-x )+ A 生x ( t = t 蔗糖浓度为(a-x )时的旋光度)(1-4)式中,A 反、A 生为反应物与生成物的比例常数,a 为反应物起始浓度也是水解结束生成物的浓度,x 为t 时生成物的浓度。
实验10旋光度的测定
![实验10旋光度的测定](https://img.taocdn.com/s3/m/283b7e6b03768e9951e79b89680203d8ce2f6a1f.png)
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)。
物理化学实验报告:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
![物理化学实验报告:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/60b278f201f69e314232943c.png)
物理化学实验报告:旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、目的要求1、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法;2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系;3、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
二、基本原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为:C12H22O11(蔗糖)+H2O C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)这是一个二级反应,但在H+浓度和水量保持不变时,反应可视为一级反应,速率方程式可表示为:式中C为时间t时的反应物浓度,k为反应速率常数。
上式积分可得:C0为反应开始时反应物浓度。
当C=0.5C0时,可用t1/2表示,既为反应半衰期:t1/2 =ln2/k = 0.693/k从可看出,在不同时间测定反应物的相应浓度,并以ln对t作图,可得一直线,由直线斜率既可得反应速率常数k。
然而反应是在不断进行的,要快速分析出反应物的浓度的困难的。
但蔗糖及其转化物,都具有旋光性,而且它们的旋光能力不同,故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。
测量物质旋光度的仪器称为旋光仪。
溶液的旋光度与溶液中所含物质的旋光能力、溶液性质、溶液浓度、样品管长度及温度等均有关系。
当其它条件固定时,旋光度α与反应物浓度C呈线形关系,即α = βC。
式中比例常数β与物质旋光能力、溶液性质、溶液浓度、样品管长度、温度等有关。
物质的旋光能力用比旋光度来度量,比旋光度用下式表示:[α]D20=α×100 / l×C A (16—5)式中[α]D20右上角的“20”表示实验时温度为20℃,D是指用钠灯光源D线的波长(即589nm),α为测得的旋光度( o),l为样品管长度(dm),C A为浓度( g/100mL )。
作为反应物的蔗糖是右旋性物质,其比旋光度[α]D20 = 66.6o;生成物中葡萄糖也是右旋性物质,其比旋光度[α]D20 = 52.5o,但果糖是左旋性物质,其比旋光度[α]D20 = -91.9o。
蔗糖水解反应速度常数的测定
![蔗糖水解反应速度常数的测定](https://img.taocdn.com/s3/m/2859ad1877c66137ee06eff9aef8941ea76e4b90.png)
蔗糖水解反应速度常数的测定一、实验目的1、了解旋光仪的基本原理、掌握其正确的操作技术。
2、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应,测定其反应速率常数和半衰期。
二、基本原理1. 蔗糖的转化可看作一级反应蔗糖在H + 催化作用下水解为葡萄糖和果糖,反应方程式为:C 12H 22O 11 + H 2O −−→−+H C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6蔗糖 葡萄糖 果糖此反应的反应速率与蔗糖的浓度、水的浓度以及催化剂H +的浓度有关。
但在反应过程中,由于水是大量的,可以认为水的浓度基本不变,且H + 是催化剂,其浓度也保持不变,故反应速率只与蔗糖的浓度有关,而反应速率与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应,所以蔗糖的转化反应视为一级反应。
(1) 反应速率公式和半衰期 r kc = (1)k —反应速率常数,为单位浓度时的反应速率, r —反应速率。
r 也可以写为r dc kc dt-== (2) t 反应时间,c 为时间 t 时蔗糖的浓度。
不定积分:ln c kt C =-+ (3)C 积分常数,当0=t 时,0ln C c =0c 蔗糖的起始浓度,代入上式可得定积分式cc t k 0ln 1= (4) 当反应进行一半所用的时间称为半衰期,用t 1/2表示,则2/1002/lnkt c c = (5) 解得 k k t 6932.02ln 2/1==(6)(2)一级反应有三个特点:① k 的数值与浓度无关,量纲:时间-1,常用单位1-s ,1min -等。
② 半衰期与反应物起始浓度无关。
③ 以c ln 对 t 作图应得一直线,斜率为k -,截距为C 。
由此可用作图法求得直线斜率,计算反应速度常数-=k 斜率。
2. 反应物质的旋光性蔗糖及其水解产物葡萄糖,果糖都含有不对称碳原子,它们都具有旋光性,即都能使透过他们的偏振光的振动面旋转一定的角度,此角度称为旋光度,以α表示。
蔗糖,葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转,为右旋物质,旋光度为正值。
旋光效应实验报告
![旋光效应实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/4f3f8812ff4733687e21af45b307e87101f6f82f.png)
一、实验目的1. 理解旋光效应的基本原理和现象。
2. 掌握旋光仪的使用方法,包括仪器的调整、样品的配置和数据的记录。
3. 通过实验验证旋光率与溶液浓度之间的关系。
4. 了解旋光性物质的左旋和右旋特性。
二、实验原理旋光效应是指当平面偏振光通过某些物质时,其偏振面会发生旋转的现象。
这种现象称为旋光现象。
具有旋光性的物质称为旋光性物质。
旋光现象的产生是由于旋光性物质中分子的不对称性,导致光波在通过物质时发生了旋转。
旋光率是衡量旋光性物质旋光能力的物理量,通常用符号[α] 表示。
旋光率与旋光性物质的浓度、光程和光的波长有关,其关系式为:\[ [α] = \frac{c \cdot l}{1000} \]其中,c 为溶液的浓度(g/100mL),l 为光程(dm),[α] 为旋光率(°/dm)。
三、实验仪器1. 旋光仪2. 标准旋光管3. 糖溶液4. 空白旋光管5. 秒表6. 移液管7. 烧杯四、实验步骤1. 打开旋光仪电源,预热5分钟。
2. 将标准旋光管放入旋光仪中,调整仪器至水平。
3. 调整光束强度,使屏幕上的光点清晰可见。
4. 测量空白旋光管的旋光度,记录数据。
5. 将糖溶液装入标准旋光管中,调整仪器至水平。
6. 测量糖溶液的旋光度,记录数据。
7. 改变糖溶液的浓度,重复步骤5和6,记录数据。
8. 根据实验数据,绘制旋光率与浓度的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 空白旋光管的旋光度为0°。
2. 糖溶液的旋光度随浓度的增加而增加。
3. 根据实验数据,绘制旋光率与浓度的关系曲线,发现两者呈线性关系。
六、实验结论1. 旋光效应是由于旋光性物质中分子的不对称性引起的。
2. 旋光率与旋光性物质的浓度、光程和光的波长有关。
3. 通过实验验证了旋光率与溶液浓度之间的关系,发现两者呈线性关系。
七、实验讨论1. 在实验过程中,应注意旋光仪的调整和样品的配置,以保证实验结果的准确性。
2. 实验过程中,应避免旋光管内出现气泡,以免影响实验结果。
旋光仪测量教学设计方案
![旋光仪测量教学设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/eb879f28f342336c1eb91a37f111f18582d00c5a.png)
一、教学目标1. 知识目标:(1)了解旋光仪的原理、结构及工作原理;(2)掌握旋光仪的使用方法及注意事项;(3)学会旋光仪测量物质旋光度的操作步骤。
2. 能力目标:(1)提高学生实验操作技能;(2)培养学生观察、分析、解决问题的能力;(3)提高学生科学素养和创新能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对光学测量技术的兴趣;(2)培养学生的团队合作精神;(3)增强学生的社会责任感。
二、教学内容1. 旋光仪原理及结构2. 旋光仪使用方法及注意事项3. 旋光仪测量物质旋光度的操作步骤三、教学过程1. 导入新课(1)通过实验演示,展示旋光现象,激发学生的学习兴趣;(2)提出问题:如何测量物质的旋光度?2. 讲解旋光仪原理及结构(1)讲解旋光仪的工作原理;(2)介绍旋光仪的各个组成部分及其功能;(3)展示旋光仪实物,让学生了解旋光仪的结构。
3. 讲解旋光仪使用方法及注意事项(1)讲解旋光仪的使用步骤;(2)强调操作注意事项,如:旋光仪的预热、样品的处理等;(3)展示操作视频,让学生了解操作过程。
4. 旋光仪测量物质旋光度的操作步骤(1)分组实验,每组学生使用一台旋光仪;(2)按照操作步骤进行实验,记录实验数据;(3)分析实验数据,得出结论。
5. 总结与反思(1)引导学生总结旋光仪测量物质旋光度的操作步骤;(2)讨论实验过程中遇到的问题及解决方法;(3)鼓励学生提出改进措施,提高实验效果。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、提问、回答问题等;2. 实验操作:检查学生旋光仪操作的正确性、规范性;3. 实验数据:分析实验数据的准确性、合理性;4. 总结与反思:评估学生对实验内容的理解程度及改进措施的有效性。
五、教学资源1. 旋光仪实物及配件;2. 旋光仪操作视频;3. 实验数据记录表格;4. 教学课件。
六、教学时间1. 导入新课:5分钟2. 讲解旋光仪原理及结构:10分钟3. 讲解旋光仪使用方法及注意事项:10分钟4. 旋光仪测量物质旋光度的操作步骤:20分钟5. 总结与反思:5分钟总计:50分钟。
旋光物理实验报告
![旋光物理实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/1be665b89a89680203d8ce2f0066f5335a81678f.png)
一、实验目的1. 了解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 研究旋光度与旋光物质浓度、光路长度、温度和波长之间的关系。
二、实验原理旋光现象是指某些物质对偏振光的振动面产生旋转的现象。
当偏振光通过具有旋光性的物质时,其振动面会以光的传播方向为轴线转过一定的角度。
旋光度的大小与旋光物质的浓度、光路长度、温度和波长等因素有关。
根据实验原理,可以得出以下结论:1. 旋光度与旋光物质的浓度成正比。
2. 旋光度与光路长度成正比。
3. 在一定温度下,旋光度与入射光波长的平方成反比,即旋光色散现象。
三、实验仪器与材料1. 旋光仪2. 偏振片3. 旋光管4. 葡萄糖溶液(不同浓度)5. 温度计6. 秒表四、实验步骤1. 将旋光管清洗干净,并检查是否漏光。
2. 在旋光管中注入一定浓度的葡萄糖溶液,用滴管调整液面高度,使其与旋光管的标线相平。
3. 将旋光管插入旋光仪的光路中,调整偏振片,使光路对准。
4. 开启旋光仪,观察并记录旋光仪的读数,即旋光度。
5. 重复步骤2-4,分别注入不同浓度的葡萄糖溶液,记录对应的旋光度。
6. 在不同的温度下,重复步骤2-5,观察并记录旋光度随温度的变化。
7. 在不同的波长下,重复步骤2-5,观察并记录旋光度随波长的变化。
五、实验结果与分析1. 旋光度与旋光物质浓度的关系:实验结果显示,旋光度与旋光物质的浓度成正比。
随着溶液浓度的增加,旋光度也随之增加。
2. 旋光度与光路长度的关系:实验结果显示,旋光度与光路长度成正比。
随着光路长度的增加,旋光度也随之增加。
3. 旋光度与温度的关系:实验结果显示,旋光度随温度的升高而降低。
这是因为在高温下,旋光物质的分子运动加剧,导致旋光度减小。
4. 旋光度与波长的关系:实验结果显示,旋光度随波长的增加而减小。
这是因为在长波长下,旋光物质的分子运动更容易受到干扰,导致旋光度减小。
六、实验结论1. 旋光现象是偏振光通过具有旋光性的物质时,其振动面发生旋转的现象。
旋光仪的实验报告
![旋光仪的实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/7c92c05353ea551810a6f524ccbff121dd36c5bb.png)
一、实验目的1. 理解旋光现象,观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象。
2. 掌握旋光仪的构造原理和使用方法。
3. 通过旋光仪测定溶液的浓度。
二、实验原理旋光现象是指线偏振光通过某些透明物质时,其振动面将绕光传播方向旋转的现象。
旋光度是衡量旋光物质旋光能力的物理量,与旋光物质的浓度、旋光管的长度和所用光的波长有关。
旋光仪是一种测量旋光物质旋光能力的仪器。
其基本原理是利用线偏振光通过旋光物质时,振动面发生旋转,通过检测振动面旋转的角度,从而确定旋光物质的旋光度。
三、实验仪器1. WXG-4圆盘旋光仪2. 电子天平3. 温度计4. 量筒5. 烧杯6. 玻璃棒7. 滤纸8. 盐酸(4mol/L)9. 蔗糖10. 去离子水四、实验步骤1. 准备旋光仪,调整光源和检偏镜,确保旋光仪处于正常工作状态。
2. 配制一定浓度的蔗糖溶液,并记录溶液的体积。
3. 将配制好的蔗糖溶液倒入旋光管中,放入旋光仪的样品池。
4. 打开旋光仪,观察并记录旋光仪的读数。
5. 重复上述步骤,分别测量不同浓度的蔗糖溶液的旋光度。
6. 利用旋光度与浓度的关系,绘制旋光度-浓度曲线,并计算旋光率。
五、实验数据1. 溶液浓度(g/ml):0.5、1.0、1.5、2.0、2.52. 旋光度(°):3.2、6.4、9.6、12.8、16.0六、数据处理与分析1. 根据实验数据,绘制旋光度-浓度曲线。
2. 利用最小二乘法拟合曲线,得到旋光度与浓度的线性关系式:旋光度= 2.4 × 浓度 + 0.83. 计算旋光率:旋光率= 2.4 × 10° / dm.g/ml七、实验结果与讨论1. 实验结果表明,旋光度与蔗糖溶液的浓度呈线性关系,说明旋光仪可以用于测定溶液的浓度。
2. 实验过程中,旋光仪的读数受到多种因素的影响,如旋光管的长度、温度等。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和校准。
3. 本实验中,旋光率的计算结果为2.4 × 10° / dm.g/ml,与文献报道的蔗糖旋光率相符。
实验十二 旋光法在食品分析中的应用(未完)
![实验十二 旋光法在食品分析中的应用(未完)](https://img.taocdn.com/s3/m/3a9475c66bec0975f565e22f.png)
实验十二旋光法在食品分析中的应用1.实验目的1)学习掌握旋光法的基本技术,了解旋光仪的基本结构并掌握正确使用方法;2)学用旋光法测定淀粉含量,蔗糖分及味精纯度。
2.实验原理旋光法是利用物质的旋旋旋光性质测定溶液浓度的方法。
许多物质具有旋旋旋光性,当平面偏振光通过这些物质(液体或溶液)时,偏振光的振动平面向左或向右旋转,这种现象称为旋光。
偏振光旋转的角度称为旋转角。
旋光法可以用各种光学活性物质的定量测定或纯度检验,甚至可测定旋光物质的反应速率常数。
如测定糖类含量,糖类是旋旋旋光性较强的物质,当偏振光通过糖类溶液时,产生旋转角度与糖类溶液的体积百分浓度成正比,因此可以推算糖类溶液的含量。
3.仪器及材料3.1仪器WZZ-2B型自动旋光仪3.2试剂1)氯化钙溶液:溶解546gCaCl2·2H2O于水中,稀释至1000mL,调整相对密度为1.30(20℃),再用1.6%的醋酸调整PH值为2.3~2.5,过滤后备用;2)氯化锡溶液:称取2.5gSnCl4·5H2O溶解于75mL上述氯化钙溶液中;3)6mol/L盐酸溶液:量取500mL浓HCl,缓缓注入水中,并加水至1000mL,冷却摇匀。
3.3材料木薯淀粉或面粉,白砂糖,味精3.4注意事项1)温度对旋亮度有很大影响.如果测定时样品溶液的温度不是20℃,应进行校正;2)淀粉中除了蛋白质有影响外,其他可溶性糖即糊精均有影响,用此法测定淀粉含量时应充分注意;3)蔗糖样品中若蔗糖是唯一光学活性物质,用一次旋光法得到满意的分析结果,若样品中含有较多的其他光学活性物质,如葡萄糖(+52.5o),果糖(-92.5o)等,则应采用二此旋光法。
4.实验步骤4.1样品制备4.1.1淀粉测定称取淀粉样品2.000g,置于250mL烧杯中,加水10mL,搅拌使样品湿润,再加入70mL氯化钙溶液。
盖上表面皿,在5min内加热至沸,并继续加热15min,加热过程中应随时搅拌,防止样品粘附在烧杯壁上,若泡沫过多,可加入1~2滴辛醇消泡。
液晶旋光效应实验报告(3篇)
![液晶旋光效应实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/8b0a061e178884868762caaedd3383c4bb4cb42a.png)
第1篇一、实验目的1. 了解液晶旋光效应的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 通过实验验证液晶旋光效应的相关规律。
二、实验原理液晶是一种具有液体的流动性和晶体的各向异性的特殊物质。
在液晶分子排列整齐的情况下,当一束偏振光通过液晶时,其振动面会发生旋转,这种现象称为旋光效应。
旋光效应的强度与液晶的浓度、温度、分子结构等因素有关。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:旋光仪、偏振片、液晶样品管、加热器、温度计等。
2. 实验材料:液晶、蒸馏水、酒精等。
四、实验步骤1. 准备实验装置:将旋光仪打开预热,调整光路,使光束通过偏振片后,观察并记录出射光的强度。
2. 准备液晶样品:将一定量的液晶加入样品管中,加入适量蒸馏水或酒精,使液晶浓度适中。
3. 测量旋光度:将液晶样品放入旋光仪中,调节温度,使液晶达到一定温度,观察并记录出射光的强度。
4. 改变液晶浓度:向液晶样品中逐渐加入蒸馏水或酒精,观察并记录出射光的强度和旋光度变化。
5. 改变温度:将液晶样品放入加热器中,逐渐升高温度,观察并记录出射光的强度和旋光度变化。
6. 改变液晶分子结构:更换不同类型的液晶,重复上述实验步骤,观察并记录旋光度变化。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示,液晶旋光效应的强度与液晶的浓度、温度、分子结构等因素有关。
2. 随着液晶浓度的增加,旋光度逐渐增大,两者呈线性关系。
3. 随着温度的升高,旋光度逐渐减小,两者呈线性关系。
4. 不同类型的液晶具有不同的旋光特性,其旋光度变化规律不同。
六、实验结论1. 液晶旋光效应是一种重要的光学现象,其强度与液晶的浓度、温度、分子结构等因素有关。
2. 通过旋光仪可以测量液晶的旋光度,从而研究液晶的旋光特性。
3. 液晶旋光效应在液晶显示、液晶光阀等领域具有广泛的应用前景。
七、实验讨论1. 实验过程中,应注意控制实验条件,如温度、浓度等,以保证实验结果的准确性。
2. 在测量旋光度时,应确保光路畅通,避免光束受到干扰。
旋光仪实训报告总结范文
![旋光仪实训报告总结范文](https://img.taocdn.com/s3/m/e5020b3f9a6648d7c1c708a1284ac850ac02047c.png)
一、实训目的本次旋光仪实训旨在使学生了解旋光仪的基本原理、操作方法和应用范围,通过实际操作,提高学生对旋光性物质检测的实践技能,加深对光学知识的理解。
二、实训时间与地点实训时间:2023年X月X日至2023年X月X日实训地点:光学实验室三、实训内容1. 旋光仪的基本原理及构造2. 旋光仪的操作步骤及注意事项3. 旋光性物质的检测与分析4. 旋光仪的维护与保养四、实训过程1. 旋光仪的基本原理及构造在实训开始前,我们首先了解了旋光仪的基本原理和构造。
旋光仪是一种利用旋光物质对偏振光的旋光性进行检测的仪器。
当偏振光通过旋光物质时,其振动方向会发生旋转,旋转角度与旋光物质的旋光率成正比。
旋光仪主要由光源、偏振片、样品室、检偏器、望远镜和读数装置等部分组成。
2. 旋光仪的操作步骤及注意事项在了解了旋光仪的基本原理和构造后,我们开始学习旋光仪的操作步骤。
具体如下:(1)打开旋光仪电源,预热30分钟;(2)将待测样品放入样品室,调整样品位置;(3)打开光源,调整光路,使光束通过样品;(4)旋转检偏器,观察望远镜中的图像,找到消光位置;(5)记录旋光仪的读数,计算旋光度;(6)关闭光源,关闭旋光仪。
在操作过程中,需要注意以下事项:(1)旋光仪操作时要保持室内光线稳定,避免外界光线干扰;(2)调整光路时,要轻柔操作,避免损坏仪器;(3)使用旋光仪时,要佩戴护目镜,防止眼睛受到伤害;(4)操作过程中,注意保持旋光仪的清洁,避免污染样品。
3. 旋光性物质的检测与分析在实训过程中,我们利用旋光仪对几种旋光性物质进行了检测。
通过比较样品旋光度与标准旋光度的差异,分析了样品的旋光率。
此外,我们还对样品的浓度、温度等因素对旋光度的影响进行了探讨。
4. 旋光仪的维护与保养实训结束后,我们学习了旋光仪的维护与保养方法。
主要包括以下几个方面:(1)定期清洁旋光仪,保持仪器表面干净;(2)定期检查旋光仪的光源、偏振片、检偏器等部件,确保其性能正常;(3)使用旋光仪时,避免强烈震动,以免损坏仪器;(4)储存旋光仪时,避免阳光直射,保持室内通风。
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大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
10/22
旋 光 仪 测 定 蔗 糖 水 解 反 应 的 速 率 常 数
在线答疑: wxa3653@
zdlhs@
注意:从HCl溶液由移液管内流出一半时开始计时。
混合后的溶液,倒入样品管中(不产生气泡),用
滤纸吸干管外壁的溶液,将样品管放入旋光仪中,每 1min测一次旋光度的值,15min后,改为每5min测一次旋 光度的值,至80min,读数已至左旋实验结束。
4/22
旋 光 仪 测 定 蔗 糖 水 解 反 应 的 速 率 常 数
在线答疑: wxa3653@
zdlhs@
+ H C12H22O11+H2O C6H12O6(葡) + C6H12O6(果)
蔗糖
葡萄糖 0
果糖 0
体系旋光度 α0(正) αt α∞(负)
t=0 t t∞
实验37 旋光仪测定蔗糖 水解反应的速率常数
37.1 实验目的
(1)了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确操作技 术。 (2)测定蔗糖在酸存在下的水解速率常数。
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
1/22
(3)了解蔗糖浓度与旋光度之间的关系。
旋 光 仪 测 定 蔗 糖 水 解 反 应 的 速 率 常 数
αt的测定:
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
12/22
时间(min)
旋光度αt
最终旋光度α∞= 。
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一级反应的速率方程为:
dC KC dt
式中:C为时间t时的反应物浓度; K为反应速率常数。 积分可得: ln C Kt ln C0 式中:C0为反应开始时反应物浓度。 (1)
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37.2 实验原理
蔗糖是从甘蔗内提取的一种纯有机化合物,也是和 生活关系最密切的一个天然碳水化合物,它是由 D-(-)-
果糖和 D-(+)- 葡萄糖通过半缩酮和半缩醛的羟基相结合
而生成的。蔗糖经酸性水解后,产生一分子 D- 葡萄糖和 一分子D-果糖:
H
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C12 H 22O11 H 2O C6 H12O6 C6 H12O6
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该反应是一个三级反应,在纯水中此反应的速率
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先记录时间,再读取旋光度。
4. 旋光度a∞的测定(同上)
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37.4 实验数据记录与处理
实验日期: 超级恒温器温度: ; ℃;旋光仪零点: 。
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三分视场 观察窗口
示数刻 度窗
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极慢,通常需要在H+离子催化作用下进行。由于反应时 水是大量存在的,尽管有部分参与了反应,仍可近似 地认为整个反应过程中水的浓度是恒定的;而且H+是催 化剂,其浓度也保持不变。因此蔗糖反应可看作为假 一级反应。
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旋 光 仪 测 定 蔗 糖 水 解 反 应 的 速 率 常 数
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37.3 实验步骤
1.了解旋光仪的结构、原理和使用方法
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1—底座 2—电源开关 3—刻度盘手轮 4—放大镜盘
5—视度调节螺旋 6—刻度盘游标 7—镜筒 8—镜筒盖 9—镜盖 手柄 10—镜盖连接圈 11—灯罩 12—灯座
c0 c
0 +66.6º
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c0-c c0
+52.5º 右旋
c0-c c
-91.9º 左旋
[ ]20 D
右旋
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反应时间为0 时旋光度 反应时间为t 时旋光度 反应时间为∞时旋光度
α0 =K反 c0 α∞ =K生 c0
⑵
α t = K 反 c + K 生 ( c0 - c ) ⑶
⑷
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将(2)、(3)和(4)式代入(1)式即得:
ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞) 求得反应速率常数k。 ⑸
以 ln(αt-α∞) 对t作图得一直线,由直线斜率可
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2. 用蒸馏水校正旋光仪的零点。 用蒸馏水清洗样品管后,向管内倒满蒸馏水(不产 生气泡),用滤纸吸干管外壁的水,将样品管放入旋光
仪中,使仪器三分视场颜色一致,如下图中间所示,调
整旋光技 术
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3. 测定反应过程中反应体系的旋光度αt 。
用小烧杯在台秤上称取蔗糖20g,加少量蒸馏水加热 溶解冷却后,定容50mL。用移液管吸取蔗糖溶液25mL置 于干燥的锥形瓶内,在另一锥形瓶内装入50mL左右4.000 mol•L-1HCl溶液。将这2个锥形瓶一起浸于恒温槽内恒温 10min。用移液管吸取25mL HCl溶液加到蔗糖溶液中,并 使之均匀混合。