旋光度又稱旋光率,比旋光度(物質(zhì)旋光度是一常數(shù),,通常用旋光度同特定化合物的比值,,即比旋光度a表示,故旋光度又稱"比旋光度"這句話不準(zhǔn)確),,當(dāng)平面偏振光通過含有某些光學(xué)活性的化合物液體或溶液時(shí),,能引起旋光現(xiàn)象,使偏振光的平面向左或向右旋轉(zhuǎn)(按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)稱為右旋,,用“+”表示,;按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)稱為左旋,,用“-”表示),。
物體具有旋光性,其結(jié)構(gòu)不能具有空間反演不變的性質(zhì),。對(duì)于分子可以隨機(jī)朝向的多晶或者溶液,,分子必須具有手征性。由于有機(jī)分子本身的手征性導(dǎo)致的旋光性稱為內(nèi)旋光,,內(nèi)旋光分為左旋光和右旋光性,,但如果一種物體內(nèi)部同時(shí)具有左右旋光或物體分子本身結(jié)構(gòu)具有相反的手性,則物體不表現(xiàn)旋光性,。由于物體內(nèi)部同時(shí)具有左右旋光的分子而不表現(xiàn)旋光性稱為外消旋性,,而分子本身結(jié)構(gòu)具有相反的手性而不表現(xiàn)旋光性稱為內(nèi)消旋性。
自動(dòng)旋光儀是用來測(cè)定光學(xué)活性物質(zhì)旋光能力大小和方向的儀器,。光學(xué)活性物質(zhì)可以旋轉(zhuǎn)偏振光平面,,其大小和方向除了與該物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還與測(cè)定時(shí)的溫度,、所用光的波長(zhǎng),、溶液的濃度和溶劑、旋光管的長(zhǎng)度等有關(guān),。一般單色光源用鈉光燈,,波長(zhǎng)為589nm,以D表示,。規(guī)定以每毫升溶液所含溶質(zhì)的克數(shù)作為質(zhì)量濃度的單位,。由旋光儀測(cè)得旋光角度后,可以下式計(jì)算旋光度:α為用旋光儀測(cè)得的旋光度;c為溶液的質(zhì)量濃度(g/ml),;l為旋光管的長(zhǎng)度/dm,;t為測(cè)定時(shí)溫度(℃),λ為測(cè)定所用光波波長(zhǎng)(鈉光以D表示),。光活性物質(zhì)為液體時(shí),,則以密度ρ(g/ml)代替c,即若以100ml溶液含溶質(zhì)的克數(shù),,則,,如果糖的水溶液,溶液濃度為5g/100ml,,在1dm旋光管中測(cè)得旋光角度為-4.64°,,則:書寫旋光度時(shí),除注明溫度,,光波波長(zhǎng)外,,在數(shù)據(jù)后的括號(hào)內(nèi),注明其質(zhì)量百分濃度和配制溶液用的溶劑,。
影響自動(dòng)旋光儀旋光度測(cè)量的因素
(1)溶劑的影響
旋光物質(zhì)的旋光度主要取決于物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu),。另外,還與光線透過物質(zhì)的厚度,,測(cè)量時(shí)所用光的波長(zhǎng)和溫度有關(guān),。如果被測(cè)物質(zhì)是溶液,影響因素還包括物質(zhì)的濃度,,溶劑也有一定的影響,。因此旋光物質(zhì)的旋光度,在不同的條件下,,測(cè)定結(jié)果通常不一樣,。
(2)溫度的影響
溫度升高會(huì)使旋光管膨脹而長(zhǎng)度加長(zhǎng),從而導(dǎo)致待測(cè)液體的密度降低,。另外,,溫度變化還會(huì)使待測(cè)物質(zhì)分子間發(fā)生締合或離解,使旋光度發(fā)生改變,。不同物質(zhì)的溫度系數(shù)不同,,一般在-(0.01~0.04)℃之間。為此在實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí)必須恒溫,,旋光管上裝有恒溫夾套,,與恒溫槽超級(jí)恒溫槽連接。
(3)濃度和旋光管長(zhǎng)度對(duì)比旋光度的影響
在一定的實(shí)驗(yàn)條件下,,常將旋光物質(zhì)的旋光度與濃度視為成正比,,因?yàn)閷⒈刃舛茸鳛槌?shù),。而旋光度和溶液濃度之間并不是嚴(yán)格地呈線性關(guān)系,因此嚴(yán)格講比旋光度并非常數(shù),,旋光度與旋光管的長(zhǎng)度成正比,。旋光管通常有10cm、20cm,、22cm三種規(guī)格,。經(jīng)常使用的有10cm長(zhǎng)度的。但對(duì)旋光能力較弱或者較稀的溶液,,為提高準(zhǔn)確度,,降低讀數(shù)的相對(duì)誤差,需用20cm或22cm長(zhǎng)度的旋光管,。