旋光儀的影響因素及原理

　　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。

　　(2)溫度

　　溫度升高會使旋光管膨脹而長度加長，從而導致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，常將旋光物質的旋光度與濃度視為成正比，因為將比旋光度作為常數。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，為提高準確度，降低讀數的相對誤差，需用20cm或22cm長度的旋光管。

　　基本原理

　　眾所周知，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，具有比旋光度為[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的長度單位必須一致。

　　若波長一定在某一標準溫度下例如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

　　C=αtλ/[α]tλ·L（3）

　　倘若溶質中除含有旋光物質外還含有非旋光物質,則可由配制溶液時的濃度和由(3)式求得的旋光物質的濃度C，算得旋光物質的含量或純度。

　　圓盤旋光儀系用來測定含有旋光性的有機物質，如糖溶液、松節油、樟腦等。通過旋度的測定，可以分析被測物質的濃度、含量及純度等。

　　具體用于：檢驗含糖量和測定食品調味品中淀粉含量

　　醫院臨床：測定尿中含糖量及蛋白質

　　制糖工業：檢驗生產過程中糖溶液濃定

　　藥物香料：測定藥物香料油這旋光度

　　高等院校；教學實驗