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旋光儀的技術原理分析

更新時間:2023-01-06瀏覽:711次
  旋光儀是用來測定含有旋光性的有機物質,如糖溶液、松節油、樟腦等。通過旋度的測定,可以分析被測物質的濃度、含量及純度等。
 
  旋光儀的技術原理:
 
  可見光是一種波長為380nm~780nm的電磁波,由于發光體發光的統計性質,電磁波的電矢量的振動方向可以取垂直于光傳播方向上的任意方位,通常叫做自然光。利用某些器件(例如偏振器)可以使振動方向固定在垂直于光波傳播方向的某一方位上,形成所謂平面偏振光,平面偏振光通過某種物質時,偏振光的振動方向會轉過一個角度,這種物質叫做旋光物質,偏振光所轉過的角度叫旋光度。如果平面偏振光通過某種純的旋光物質,旋光度的大小與下述三個因素有關:
 
  a)平面偏振光的波長λ,波長不同旋光度不一樣。
 
  b)旋光物質的溫度t,不同的溫度旋光度不一樣。
 
  c)旋光物質的種類,不同的旋光物質有不同的旋光度。
 
  用一個叫做比旋度[α]tλ的量來表示某種物質的旋光能力。
 
  [α]tλ的表示單位長度的某種旋光物質,溫度為t℃時,對波長為λ的平面偏振光的旋光度。
 
  旋光度與平面偏振光所經過的旋光物質的長度L有關,這樣在溫度為t℃時,長度為L,具有比旋光度為[α]tλ的旋光物質對波長為λ的平面偏振光的旋光度αtλ由下式表示:
 
  αtλ=[α]tλ·L(1)
 
  如果旋光物質溶于某種沒有旋光性的溶劑中,濃度為C,則下式成立:
 
  αtλ=[α]tλ·L·C(2)
 
  注意:(1)(2)式中,式中[α]tλ與L的長度單位必須一致。
 
  若波長一定在某一標準溫度下例如20℃,事先已知測試物質的比旋度[α]tλ,測試溶液的長度一定,此時若用旋光儀測出旋光度αtλ,則可由(2)式計算出溶液中旋光物質的濃度C
 
  C=αtλ/[α]tλ·L(3)
 
  倘若溶質中除含有旋光物質外還含有非旋光物質,則可由配制溶液時的濃度和由(3)式求得的旋光物質的濃度C,算得旋光物質的含量或純度。

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