VI. Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами. Поляриметрия

Поляризованный свет применяется при исследовании оптически анизотропных элементов различных структур (тканей организма). Некоторые кристаллы, растворы многих органических веществ, некоторые жидкости (скипидар), а также некоторые пары и газы (пары камфоры) обладают способностью вращать плоскость поляризации уже поляризованной волны. Такие вещества называются оптически активными.

Явление вращения плоскости поляризации оптически активными веществами используется в медицине для определения концентрации растворов сахара.

На практике оптическую активность выявляют при помещении вещества между установленными на темноту поляризатором и анализатором. Если вещество оптически активно, то поле зрения просветляется. Повернув анализатор снова до полного затемнения, можно по углу поворота определить степень оптической активности.

Факторы, определяющие оптическую активность:

- вид вещества, учитывается постоянной вращения [α];

- концентрация [c];

- толщина слоя [ℓ];

- температура среды [t⁰];

- длина волны света [λ];

Чтобы уменьшить количество этих переменных, условились проводить исследования при t⁰=20⁰C и λ=589,3 нм (желтая линия спектра натрия), а так же при известном значении толщины слоя ℓ → угол поворота равен: α = [α₀]cℓ.

α₀ - удельная постоянная вращения, зависит от состава растворенного вещества, от выбора растворителя, от температуры и λ световой волны(берется в таблице).

Удельное вращение- численно равно увеличенному в 100 раз углу поворота плоскости поляризации слоем раствора в 1 дм при концентрации вещества 1 г на 1 см³ раствора при t⁰=20⁰C b λ=589,3 нм.

Для подобных исследований используются специальные приборы - поляриметры. Для определения процентного содержания сахара в растворе - сахариметры (сахариметрия). Этот метод используется в пищевой и химико-фармацевтической промышленности.

Метод качественного и количественного анализа вещества с помощью поляриметра называется поляриметрией. При этом исследуются:

- степень поляризации света;

- оптическая активность вещества.