理论教育 影响旋光度的因素及比旋光度

影响旋光度的因素及比旋光度

时间:2023-10-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:3.温度的影响旋光度对温度比较敏感,这涉及旋光物质分子不同构型之间平衡态的改变,以及溶剂-溶质分子之间互相作用的改变等内在原因。

影响旋光度的因素及比旋光度

旋光度除了取决于被测分子的立体结构特征外,还受多种实验条件的影响,例如浓度、样品管长度、温度和光源波长等。

1.比旋光度

“旋光度”这个物理化学量只有相对含义,它可以因实验条件的不同而有很大的差异。所以又提出了“比旋光度”的概念,规定以钠光灯D线作为光源,温度为20℃时,一根10cm长的样品管中,每立方厘米溶液中含有1g旋光物质所产生的旋光度,即为该物质的比旋光度,通常用符号[α]表示,它与上述各种实验因素的关系为:

式中:α为测量所得的旋光度值,l为样品管长度(cm),c为每立方厘米溶液中旋光物质的质量。比旋光度可用来度量物质的旋光能力,并有左旋和右旋的差别,这是指测定时检偏镜是沿逆时针还是顺时针方向转动得到的数据,如果是左旋,则在[α]值前面加“-”号。例如[α]葡萄糖=52.5°,[α]蔗糖=66.55°,都是右旋物质,[α]果糖=-91.9°是左旋物质。

2.浓度及样品管长度的影响

旋光度与旋光物质的溶液浓度成正比,在其他实验条件相对固定的情况下,可以很方便地利用这一关系来测量旋光物质的浓度及其变化(事先作出浓度—旋光度的标准曲线)。

旋光度也与样品管长度成正比,通常旋光仪中的样品管长度为10cm或20cm两种,一般均选用10cm长度的,这样换算成比旋光度比较方便,但对于旋光能力较弱或溶液浓度太稀的样品,则须用20cm长的样品管。(www.daowen.com)

3.温度的影响

旋光度对温度比较敏感,这涉及旋光物质分子不同构型之间平衡态的改变,以及溶剂-溶质分子之间互相作用的改变等内在原因。但就总的结果来看,旋光度具有负的温度系数,并且随着温度升高,温度系数愈负,不存在简单的线形关系,且随各种物质的构型不同而异,一般均在-(0.01~0.04)度-1之间。因此在测试时必须对试样进行恒温控制,在精密测定时必须用恒温水夹套的样品管,恒温水由超级恒温浴循环控制。在要求不太高的测量工作中可以将旋光仪(光源除外)放在空气恒温箱内,用普通的样品管进行测量,但要求被测试样预先恒温(温度与恒温箱中的温度相同,一般选择在超过室温5℃的条件下进行),然后注入样品管,再恒温3min~5min进行测量。

4.其他因素的影响

这里值得一提的是样品管的玻璃窗口,如图1-28所示,窗口是用光学玻璃片加工制成的,用螺丝帽盖及橡皮垫圈拧紧,但不能拧得太紧,以不漏液为限,否则光学玻璃会受应力而产生一种附加的亦即“假的”偏振作用,给测量造成误差。

图1-28 样品管的构造

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