旋光法
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利用物質(zhì)的旋光性質(zhì)測(cè)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(shí)，偏振光的振動(dòng)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同時(shí)稱為右旋，以“+”號(hào)表示；如與之相反,則稱為左旋,以“-”號(hào)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(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)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(cè)量用的波長(zhǎng)（如用鈉光的黃線，則用D表示），α為測(cè)得的旋光度,l為測(cè)量管長(zhǎng)度（分米數(shù)），d為液體的相對(duì)密度,c為每100毫升溶液中含有的溶質(zhì)克數(shù)。
有時(shí)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(cè)定旋光的儀器稱為旋光計(jì)，它由單色光源、偏光鏡、測(cè)量管、分析鏡和檢測(cè)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(cè)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(dòng)。當(dāng)測(cè)量管內(nèi)不含樣品時(shí)，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(shí)則全部通過，而當(dāng)二者成90°角時(shí)，則無光線通過，在分析鏡上的檢測(cè)裝置視野中將為全暗。此時(shí)，如果在測(cè)量管中裝上光學(xué)活性物質(zhì)的溶液時(shí)，由于偏振光被旋轉(zhuǎn)，從測(cè)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(cè)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(shí)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(gè)半圓，測(cè)量時(shí)將分析鏡調(diào)節(jié)至兩個(gè)半圓內(nèi)的光亮度相等時(shí)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(hào)后測(cè)量，或自動(dòng)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)?？梢娖潢P(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(duì)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(bào)道比旋光度時(shí)，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(cè)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(cè)量時(shí)應(yīng)保持在恒定溫度并標(biāo)明之。
波長(zhǎng) 比旋光度與波長(zhǎng)的關(guān)系用德魯?shù)路匠瘫硎荆?/p>
式中vλ為測(cè)量用波長(zhǎng),k1、k2、k3和vλ1、vλ2、vλ3等均為常數(shù)。在簡(jiǎn)單的旋光色散情況下，上式變?yōu)椋?/p>
所以測(cè)量時(shí)必須固定波長(zhǎng)，常用鈉光譜的D線（589.3納米）,有時(shí)也用汞的綠線（546.1納米）。以比旋光度或旋光度對(duì)波長(zhǎng)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(cè)定或純度檢驗(yàn)。將樣品在指定的溶劑中配成一定濃度的溶液，由測(cè)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(jì)的基礎(chǔ)上還發(fā)展了一種糖量計(jì)，專門用于測(cè)量蔗糖含量。用白光為光源，以石英楔抵消蔗糖溶液對(duì)不同波長(zhǎng)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(cè)出濃度，簡(jiǎn)便迅速，常用于制糖工業(yè)。
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