При прохождении линейно поляризованного света некоторые вещества (кварц, скипидар, раствор сахара в воде), называемые оптически активными, плоскость поляризации света поворачивается вокруг направления луча.
В оптически активных кристаллах угол поворота плоскости поляризации
j пропорционален толщине слоя вещества l.
Коэффициент a называется удельным вращением и зависит от природы вещества, температуры, длины волн света в вакууме. Различают правовращающие
(j >0) и левовращающие (j <0) вещества.
Угол поворота плоскости поляризации света при прохождении пути l в оптически активном растворе зависит от объемно-массовой концентрации оптически активного вещества
где К= mводы / mр-ра – долевая концентрация по массе, D – плотность раствора.
[a] – удельное вращение раствора, которое в отличии от a зависит и от растворителя.
Протокол
Лабораторная работа
Определение концентрации раствора сахара при помощи сахариметра. Изучение устройства сахариметра.
Цель работы:
1. Изучить теоретический материал по теме занятия;
2. Ознакомиться с устройством сахариметра;
3. Проверить шкалу сахариметра;
4. Определить концентрацию растворов сахарозы.
Оборудование:
1. Сахариметр;
2. Эталонные кварцевые пластинки;
3. Кюветы с растворами сахарозы.
Схема сахариметра:
 |
Л Ф О П К Т А Об Ок.
Л - источник света – лампа накаливания;
Ф – фильтр для выделения монохроматического света;
О – объектив;
П – поляризатор;
К – кварцевая пластинка;
Т – кювета с раствором сахарозы;
А – анализатор;
Об – объектив;
Ок. – окуляр.
Рабочая формула:
, где n - показание, отсчитываемое по шкале сахариметра, k - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единиц,
химической природы растворенного вещества и длины кюветы. Для сахарозы (свекловичного сахара) k=0.26.
Ход работы
1. Перед началом работы удалить из камеры прибора поляриметрическую трубку, предназначенную для растворов сахара и включить осветитель. Установить по глазу наблюдателя окуляр зрительной трубы и отсчетную лупу (линия, разделяющая поле зрения на две половины должна быть четко видна).
2. Установить прибор на нуль: нулевые деления шкалы и нониуса должны совпадать, обе половины поля зрения зрительной трубы должны иметь одинаковую яркость.
3. Проверить шкалу сахариметра. Для этого, поместив в камеру сахариметра контрольную трубку с правовращающей кварцевой пластиной и восстановив одинаковую яркость обеих половин поля зрения, производят отсчет по шкале прибора с точностью до 0.1. Измерения повторяют еще два раза, затем находят среднее арифметическое показаний. Полученное значение должно совпасть с эталонным, указанным на штуцере пластинки. Производят аналогичные измерения для левовращающей пластинки.
 |
Поле зрения сахариметра
4. Определить концентрацию раствора сахарозы. Для этого поместить кювету с раствором сахарозы в камеру прибора, восстановив одинаковую яркость обеих половин поля зрения, производят отсчет по шкале сахариметра. Опыт повторить три раза. Концентрацию раствора рассчитать по рабочей формуле.
С=kn
