A+醫(yī)學(xué)百科 >> 旋光法

利用物質(zhì)的旋光性質(zhì)測定溶液濃度的方法。

原理 　許多物質(zhì)具有旋光性（又稱光學(xué)活性），如含有手征性碳原子的有機(jī)化合物。當(dāng)平面偏振光通過這些物質(zhì)（液體或溶液）時，偏振光的振動平面向左或向右旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為旋光。偏振光旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋光度，旋轉(zhuǎn)的方向與時針轉(zhuǎn)動方向相同時稱為右旋，以“+”號表示；如與之相反,則稱為左旋,以“-”號表示。這些旋光性質(zhì)為化合物的特性，可以用于鑒別和定量測定。為便于比較，通常將旋光度換算成比旋光度（又稱旋光率），其定義為在一定溫度下，一定波長的偏振光透過每毫升中含有1克旋光性物質(zhì)的溶液1分米長時所旋轉(zhuǎn)的角度，通常表示為：

式中【α】為比旋光度，t 為溫度，vλ為測量用的波長（如用鈉光的黃線，則用D表示），α為測得的旋光度,l為測量管長度（分米數(shù)），d為液體的相對密度,c為每100毫升溶液中含有的溶質(zhì)克數(shù)。

有時也用摩爾旋光度【φ】掹表示，其定義為：

式中Μ為旋光物質(zhì)的分子量。

儀器 　測定旋光的儀器稱為旋光計，它由單色光源、偏光鏡、測量管、分析鏡和檢測裝置所組成。由光源發(fā)出的單色光經(jīng)過偏光鏡（常用尼科爾棱鏡）產(chǎn)生面偏振光，然后通過測量管，照到分析鏡上。分析鏡為另一偏光鏡，可在軸心方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)測量管內(nèi)不含樣品時，通過分析鏡的光強(qiáng)度由偏光鏡與分析鏡偏振面的交角而定。交角為零度時則全部通過，而當(dāng)二者成90°角時，則無光線通過，在分析鏡上的檢測裝置視野中將為全暗。此時，如果在測量管中裝上光學(xué)活性物質(zhì)的溶液時，由于偏振光被旋轉(zhuǎn)，從測量管透過的光與分析鏡偏振面的交角不再為90°，因此有部分光線通過，在檢測器視野中將看到光亮。將分析鏡旋轉(zhuǎn),又可使視野中變?yōu)槿?此時偏振光與分析鏡的偏振面又為直角相交。分析鏡旋轉(zhuǎn)的角度可由刻度盤上讀出，此讀數(shù)即樣品的旋光度。為了便于觀察，儀器中常裝有半蔭器，將視野分為兩個半圓，測量時將分析鏡調(diào)節(jié)至兩個半圓內(nèi)的光亮度相等時作為終點(diǎn)。新式的儀器則使用光電管或其他裝置，將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)為電信號后測量，或自動顯示出旋光度讀數(shù)，消除了人為的誤差，提高了準(zhǔn)確度。

影響比旋光度的因素 　濃度 大多數(shù)光學(xué)活性物質(zhì)的比旋光度都或多或少地受濃度的影響，二者的關(guān)系通常可符合下列三種關(guān)系式（畢奧方程）中的一種：

式中A、B、C為常數(shù)，q為溶液中溶劑的百分?jǐn)?shù)。可見其關(guān)系可為線性或非線性，可增加也可減少，隨物質(zhì)而異。

溶劑 溶劑對比旋光度的影響差別很大，和溶劑分子與溶質(zhì)分子之間的作用有關(guān)。因此在報道比旋光度時，均需注明所用的溶劑和濃度,如“c＝1，CHCl3”表明系在氯仿中配成1％濃度的溶液進(jìn)行測量的。

溫度 溫度與比旋光度通常有下列關(guān)系：

或

式中n為溫度系數(shù)，隨旋光物質(zhì)而不同,變化也很大。故進(jìn)行測量時應(yīng)保持在恒定溫度并標(biāo)明之。

波長 比旋光度與波長的關(guān)系用德魯?shù)路匠瘫硎荆?/p>

式中vλ為測量用波長,k1、k2、k3和vλ1、vλ2、vλ3等均為常數(shù)。在簡單的旋光色散情況下，上式變?yōu)椋?/p>

所以測量時必須固定波長，常用鈉光譜的D線（589.3納米）,有時也用汞的綠線（546.1納米）。以比旋光度或旋光度對波長作圖，稱為旋光譜，英文縮寫為ORD。

應(yīng)用 　旋光法可用于各種光學(xué)活性物質(zhì)的定量測定或純度檢驗。將樣品在指定的溶劑中配成一定濃度的溶液，由測得的旋光度算出比旋光度，與標(biāo)準(zhǔn)比較，或以不同濃度溶液制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出含量。在旋光計的基礎(chǔ)上還發(fā)展了一種糖量計，專門用于測量蔗糖含量。用白光為光源，以石英楔抵消蔗糖溶液對不同波長光的色散，并將石英楔校正，標(biāo)以蔗糖的百分含量，即可直接測出濃度，簡便迅速，常用于制糖工業(yè)。

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