ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИЧНОГО ОБЕРТАННЯ
Оптичне обертання – це здатність речовини відхиляти площину поляризації при проходженні через нього прямолінійного поляризованого світла. Речовини, здатні відхиляти площину поляризації світла, називаються оптично активними (цукор, білок).
В залежності від природи речовини обертання площини поляризації може мати різний напрямок і величину. Якщо, проходячий через оптично активну речовину, обертання площини поляризації буде вправо (по руху годинникової стрілки), то речовину називають правообретаючою і перед назвою ставлять індекс d або знак +, якщо обертання площини поляризації буде вліво (проти годинникової стрілки), то речовину називають лівообертаючою і перед назвою ставлять індекс l або знак -.
Величину відхилення площини поляризації від початкового положення виражають у кутових градусах і називають кутом обертання, позначають буквою L. Величина кута обертання залежить від природи оптично активної речовини, товщини шара речовини, температури і довжини хвилі світла.
Величина кута обертання прямо пропорціональна товщині шара. Вплив температури пов’язано головним чином із зміною густини розчинів і в більшості випадків вона незначна. Найчастіше визначення оптичного обертання проводять при температурі 20о і при довжині хвилі лінії D спектра натрію (589,3 нм).
Для порівняльної оцінки здатності різних речовин обертати площину поляризації вичисляють питоме обертання, яке вимірюється відхиленням у кутових градусах), поляризованого світла, яке визначається шаром речовини l в 1 дм. при концентрації С, рівної 1 г речовини в 1 мл об’єму при 20о. Якщо визначення питомого обертання проводять при довжині хвилі лінії D спектра натрі. і при 20о, то позначають його знаком [L] .
Для рідких речовин питоме обертання визначать по формулі:
[L] = .
де L – виміряний кут обертання в градусах;
l – товщина шару рідини в дециметрах;
р – густина рідини.
Для розчинів питоме обертання визначають за формулою:
[L] = .
де L – виміряний кут обертання в градусах;
l – товщина шару рідини в дециметрах;
с – концентрація розчину, яка виражена в грамах речовин на 100 мл розчину.
У таких випадках, коли питоме обертання визначають в розчинах, необхідно мати на увазі, що величина питомого обертання залежить також від природи розчинника і концентрації розчину. При заміні розчинника може змінитися не тільки величина кута обертання, але і його напрямок. В багатьох випадках питоме обертання постійно лише в певному інтервалі концентрацій. Тому, поряд із величиною питомого обертання, необхідно вказувати розчинник і концентрацію. В інтервалі концентрацій, при яких питоме обертання постійне, можна по куту обертання розрахувати концентрацію речовини в розчині за формулою:
С = .
Вимірювання кута обертання проводять поляриметром. Спочатку встановлюють нульове положення призм. Для цього в прилад ставлять порожню трубку (якщо досліджують чисту рідку речовину) або трубку, наповнену розчинником. Перед приладом встановлюють електричну лампочку (якщо прилад вмонтований жовтий світлофільтр) чи пальник, в полум’я якщо вносять хлорид натрію. Потім приводять призми аналізатора в положення, при якому обидва поля зору мають однакове освітлення. Повторюють цю операцію три рази і беруть середній результат, який і приймають за нульове положення призм.