旋光儀是用來測定光學(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,還與測定時的溫度、所用光的波長、溶液的濃度和溶劑、旋光管的長度等有關(guān)。
一般單色光源用鈉光燈,波長為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。由旋光儀測得旋光角度后,可以下式計算旋光度:α為用旋光儀測得的旋光度;c為溶液的質(zhì)量濃度(g/ml);l為旋光管的長度/dm;t為測定時溫度(℃),λ為測定所用光波波長(鈉光以D表示)。
光活性物質(zhì)為液體時,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旋光管中測得旋光角度為-4.64°,則:書寫旋光度時,除注明溫度,光波波長外,在數(shù)據(jù)后的括號內(nèi),注明其質(zhì)量百分濃度和配制溶液用的溶劑。
旋光性的維相描述
旋光性,可以用左旋光和右旋光具有不同傳播速度維相地進(jìn)行描述.任何偏正光都可以看成左旋光和右旋光的疊加.把左右旋的光疊加成偏正光時,偏正方向跟兩種光的位相差有關(guān)系.如果兩種光傳播速度不同,就會產(chǎn)生附加的維相差,導(dǎo)致偏正光旋轉(zhuǎn).
旋光性和晶體雙折射的類比
雙折射晶體可以將偏振光變?yōu)闄E圓偏振光,或者其他方向的偏振光,將兩塊很薄的雙折射晶體以比較隨意的方向疊加(夾角為ψ),則疊加結(jié)果破壞空間反演不變性。
旋光儀的使用及注意事項: a.測定前應(yīng)將儀器及樣品置20℃ 士0.5℃ 的恒溫室中或規(guī)定溫度的恒溫室中,也可用恒溫水浴保持樣品室或樣品測試管恒溫lh以上,特別是一些對溫度影響大的旋光性物質(zhì),尤為重要。
b.未開電源以前,應(yīng)檢查樣品室內(nèi)有無異物,鈉光燈源開關(guān)是否在規(guī)定位置,示數(shù)開關(guān)是否在關(guān)的位置,儀器放置位置是否合適,鈉光燈啟輝后,儀器不要再搬動。 c. 開啟鈉光燈后,正常起輝時間至少20min,發(fā)光才能穩(wěn)定,測定時鈉光燈盡量采用直流供電,使光亮穩(wěn)定。
如有極性開關(guān),應(yīng)經(jīng)常于關(guān)機(jī)后改變極性,以延長鈉燈的使用壽命。 d.測定前,儀器調(diào)零時,必須重復(fù)按動復(fù)測開關(guān),使檢偏鏡分別向左或向右偏離光學(xué)零位。
通過觀察左右復(fù)測的停點,可以檢查儀器的重復(fù)性和穩(wěn)定性。如誤差超過規(guī)定,儀器應(yīng)維修后再使用。
e.將裝有蒸餾水或空白溶劑的測定管,放入樣品室,測定管中若混有氣泡,應(yīng)先使氣泡浮于凸頸處,通光面兩端的玻璃,應(yīng)用軟布擦干。測定時應(yīng)盡量固定測定管放置的位置及方向,做好標(biāo)記,以減少測定管及蓋玻片應(yīng)力的誤差。
f.同一旋光性物質(zhì),用不同溶劑或在不同pH值測定時,由于締合、溶劑化和解離的情況不同,而使比旋度產(chǎn)生變化,甚至改變旋光方向,因此必須使用規(guī)定的溶劑。 g.渾濁或含有小顆粒的溶液不能測定,必須先將溶液離心或過濾,棄去初濾液測定。
有些見光后旋光度改變很大的物質(zhì)溶液,必須注意避光操作。有些放置時間對旋光度影響較大的,也必須在規(guī)定時間內(nèi)測定讀數(shù)。
h.測定空白零點或測定供試液停點時,均應(yīng)讀取讀數(shù)三次,取平均值。嚴(yán)格的測定,應(yīng)在每次測定前,用空白溶劑校正零點,測定后,再用試劑核對零點有無變化,如發(fā)現(xiàn)零點變化很大,則應(yīng)重新測定。
i.測定結(jié)束時,應(yīng)將測定管洗凈晾干放回原處。儀器應(yīng)避免灰塵放置于干燥處,樣品室內(nèi)可放少許干燥劑防潮。
1.對觀察者來說,偏振光的振動平面若是順時針旋轉(zhuǎn),則為右旋(+),這樣測得的+α,也可以代表α ±(n*180)°的所有值。如讀數(shù)為+38°,實際上還可以是218°、398°、-142°等角度。因此,在測定未知物的旋光度時,至少要做一次改變濃度或者液層厚度的測定。如觀察值為+38°,在稀釋五倍后,所得讀數(shù)為+7.6°,則此未知物的旋光度α應(yīng)該為+7.6°*5=+38°。
2.儀器應(yīng)放在空氣流通和溫度適宜的地方,并不宜低放,以免光學(xué)零部件、偏振片與受潮發(fā)霉及性能衰退。
3. 試管使用后,應(yīng)及時用水或蒸餾水沖洗干凈,揩干藏好。
4. 鏡片不能用不潔或硬質(zhì)布、紙去揩,以免鏡片表面產(chǎn)生道子等。
5. 儀器不用時,應(yīng)將儀器放入箱內(nèi)或用塑料罩罩上,以防灰塵侵入。
6. 儀器、鈉光燈管、試管等裝箱時,應(yīng)按規(guī)定位置放置,以免壓碎。
7. 不懂裝校方法,切勿隨便拆動,以免由于不懂校正方法而無法裝校好。
注意事項:1、該儀器應(yīng)放在干燥的房間內(nèi),使用時放置在堅固平穩(wěn)的工作臺上,室內(nèi)照明不宜太強(qiáng)。
熱天時不能用電扇直接向儀器吹風(fēng),防止燈泡燈絲發(fā)亮不穩(wěn)定。2、使用儀器前,使用者應(yīng)該首先了解本儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理,以及各個操縱旋鈕之功能。
在未按通電源之前,應(yīng)該對儀器的安全性能進(jìn)行檢查,電源接線應(yīng)牢固,通電也要良好,各個調(diào)節(jié)旋鈕的起始位置應(yīng)該正確,然后再按通電源開關(guān)。3、在儀器尚未接通電源時,電表指針必須于“0”刻線上,不是這種情況可以用電表上的校正螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié)。
4、若大幅度改變測試波長,需稍等片刻,等燈熱平衡后,重新校正“0”和“100”點,然后再測量。5、指針式儀器在未接通電源時,電表的指針必須位于零刻度上,不是這種情況,需進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。
6、比色皿使用完畢后,立即用蒸餾水沖洗干凈,并用干凈柔軟的紗布將水跡擦去,以防止表面光潔度被破壞,影響比色皿的透光率。擴(kuò)展資料:分光光度計操作中故障原因及處理方法1、光門不能完全關(guān)閉。
解決方法:修復(fù)光門部件,使其完全關(guān)閉。2、透過率“100%”旋到底了。
解決方法:重新調(diào)整“100%”旋鈕。3、儀器嚴(yán)重受潮。
解決方法:可打開光電管暗盒,用電吹風(fēng)吹上一會兒使其干燥,并更換干燥劑。4、電路故障。
解決方法:送修理部門,檢修電路。5、光能量不夠。
解決方法:增加靈敏度倍率檔位,或更換光源燈(盡管燈還亮)。6、比色皿架未落位。
解決方法:調(diào)整比色皿架使其落位。7、光電轉(zhuǎn)換部分老化。
解決方法:更換部件。8、電路故障。
解決方法:調(diào)修電路。9、比色皿在比色皿架中放置的位置不一致,或其表面有液滴。
解決方法:用擦鏡紙擦干凈比色皿表面,然后將其安放在比色槽的左邊,上面用定位夾定位。10、電路故障(電壓、光電接收、放大電路)。
解決方法:送修。11、預(yù)熱時間不夠。
解決方法:延長預(yù)熱時間至30分鐘左右(部分儀器由于老化等原因,長時間處于工作狀態(tài)時,也會工作不穩(wěn))。12、光電管內(nèi)的干燥劑失效,使微電流放大器受潮。
解決方法:烘烤電路,并更換或烘烤干燥劑。13、環(huán)境振動過大、光源附近空氣流速大、外界強(qiáng)光照射等。
解決方法:改善工作環(huán)境。參考資料來源:百度百科-分光光度計。
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