旋光儀:測定物質旋光度的儀器-中文百科頻道

工作原理

圖一：1.光源

2.毛玻璃

3.聚光鏡

4.濾色鏡

5.起偏鏡

6.半波片

7.試管

8.檢偏鏡

9.物、目鏡組

10.調焦手輪

11.讀數放大鏡

12.度盤及遊标

13.度盤轉動手輪

圖二a.大于（或小于）零度的視場b.零度視場c.小于（或大于）零度視場

當放進存有被測溶液的試管後由于溶液具有旋光性，使平面偏振光旋轉了一個角度，零度視場便發生了變化（如圖二a或c）。轉動檢偏鏡一定角度，能再次出現亮度一緻的視場。這個轉角就是溶液的旋光度，它的數值可通過放大鏡從度盤上讀出。

測得溶液的旋光度後，就可以求出物質的比旋度。根據比旋度的大小，就能确定該物質的純度和含量了。

為便于操作，旋光儀的光學系統以傾斜20°安裝在基座上。光源采用20瓦鈉光燈（波長λ=5893A°）。鈉光燈的限流器安裝在基座底部，毋需外接限流器。旋光儀的偏振器均為聚乙烯醇人造偏振片。三分視界是采用勞倫特石英闆裝置（半波片）。轉動起偏鏡可調整三分視場的影蔭角（旋光儀出廠時調整在3°左右）。旋光儀采用雙遊标讀數，以消除度盤偏心差。度盤分360格，每格1°，遊标分20格，等于度盤19格，用遊标直接讀數到0.05°（如圖四）。度盤和檢偏鏡固為一體，借手輪（1）能作粗、細轉動。遊标窗前方裝有兩塊4倍的放大鏡，供讀數時用。

使用方法

（1）将旋光儀接于220V交流電源。開啟電源開關，約5分鐘後鈉光燈發光正常，就可開始工作。

（2）檢查旋光儀零位是否準确，即在旋光儀未放試管或放進充滿蒸餾水的試管時，觀察零度時視場亮度是否一緻。如不一緻，說明有零位誤差，應在測量讀數中減去或加上該偏差值。或放松度盤蓋背面四隻螺釘，微微轉動度盤蓋校正之（隻能校正0.5°左右的誤差，嚴重的應送制造廠檢修）。

（3）選取長度适宜的試管，注滿待測試液，裝上橡皮圈，旋上螺帽，直至不漏水為止。螺帽不宜旋得太緊，否則護片玻璃會引起應力，影響讀數正确性。然後将試管兩頭殘餘溶液揩幹，以免影響觀察清晰度及測定精度。

（4）測定旋光讀數：轉動度盤、檢偏鏡、在視場中覓得亮度一緻的位置，再從度盤上讀數。讀數是正的為右旋物質，讀數是負的為左旋物質。

（5）采用雙遊标讀數法可按下列公式求得結果：

式中：A和B分别為兩遊标窗讀數值。如果A=B，而且度盤轉到任意位置都符合等式，則說明旋光儀沒有偏心差（一般出廠前旋光儀均作過校正），可以不用對項讀數法。

（6）旋光度和溫度也有關系。對大多數物質，用λ=5893A°（鈉光）測定，當溫度升高1℃時，旋光度約減少0.3%。對于要求較高的測定工作，最好能在20℃±2℃的條件下進行。

儀器維護

（1）旋光儀應放在通風幹燥和溫度适宜的地方，以免受潮發黴。

（2）旋光儀連續使用時間不宜超過4小時。如果使用時間較長，中間應關熄10～15分鐘，待鈉光燈冷卻後再繼續使用，或用電風扇吹打，減少燈管受熱程度，以免亮度下降和壽命降低。

（3）試管用後要及時将溶液倒出，用蒸餾水洗滌幹淨，揩幹藏好。所有鏡片均不能用手直接揩擦，應用柔軟絨布揩擦。

（4）旋光儀停用時，應将塑料套套上。裝箱時，應按固定位置放入箱内并壓緊之。

影響因素

(1)溶劑

旋光物質的旋光度主要取決于物質本身的結構。另外，還與光線透過物質的厚度，測量時所用光的波長和溫度有關。如果被測物質是溶液，影響因素還包括物質的濃度，溶劑也有一定的影響。因此旋光物質的旋光度，在不同的條件下，測定結果通常不一樣。因此一般用比旋光度作為量度物質旋光能力的标準。

(2)溫度

溫度升高會使旋光管膨脹而長度加長，從而導緻待測液體的密度降低。另外，溫度變化還會使待測物質分子間發生締合或離解，使旋光度發生改變。不同物質的溫度系數不同，一般在-(0.01～0.04)℃之間。為此在實驗測定時必須恒溫，旋光管上裝有恒溫夾套，與超級恒溫槽連接。

(3)濃度和旋光管長度

在一定的實驗條件下，常将旋光物質的旋光度與濃度視為成正比，因為将比旋光度作為常數。而旋光度和溶液濃度之間并不是嚴格地呈線性關系，因此嚴格講比旋光度并非常數，旋光度與旋光管的長度成正比。旋光管通常有10cm、20cm、22cm三種規格。經常使用的有10cm長度的。但對旋光能力較弱或者較稀的溶液，為提高準确度，降低讀數的相對誤差，需用20cm或22cm長度的旋光管。

主要産品

MC024-WXG-4圓盤旋光儀

基本原理

衆所周知，可見光是一種波長為380nm~780nm的電磁波，由于發光體發光的統計性質，電磁波的電矢量的振動方向可以取垂直于光傳播方向上的任意方位，通常叫做自然光。利用某些器件（例如偏振器）可以使振動方向固定在垂直于光波傳播方向的某一方位上，形成所謂平面偏振光，平面偏振光通過某種物質時，偏振光的振動方向會轉過一個角度，這種物質叫做旋光物質，偏振光所轉過的角度叫旋光度。如果平面偏振光通過某種純的旋光物質，旋光度的大小與下述三個因素有關：

a)平面偏振光的波長λ，波長不同旋光度不一樣。

b)旋光物質的溫度t，不同的溫度旋光度不一樣。

c)旋光物質的種類，不同的旋光物質有不同的旋光度。

用一個叫做比旋度[α]tλ的量來表示某種物質的旋光能力。

[α]tλ的表示單位長度的某種旋光物質，溫度為t℃時，對波長為λ的平面偏振光的旋光度。

旋光度與平面偏振光所經過的旋光物質的長度L有關，這樣在溫度為t℃時，長度為L，具有比旋度為[α]tλ的旋光物質對波長為λ的平面偏振光的旋光度αtλ由下式表示：

αtλ=[α]tλ·L（1）

如果旋光物質溶于某種沒有旋光性的溶劑中，濃度為C，則下式成立：

αtλ=[α]tλ·L·C（2）

注意：（1）（2）式中，式中[α]tλ與L的長度單位必須一緻。

若波長一定在某一标準溫度下例如20℃，事先已知測試物質的比旋度[α]tλ，測試溶液的長度一定，此時若用旋光儀測出旋光度αtλ，則可由（2）式計算出溶液中旋光物質的

濃度C