3 旋光法 3.1 自然光与偏振光 3.2 偏振光的产生 3.3 旋光度与比旋光度 3.4 变旋光作用 3.5 旋光仪
3 旋光法 3.1 自然光与偏振光 3.2 偏振光的产生 3.3 旋光度与比旋光度 3.4 变旋光作用 3.5 旋光仪
旋光法:应用旋光仪测量旋光性物质 的旋光度以确定其含量的分析方法。 旋光度和比旋光度是旋光性物质的 主要物理性质。通过旋光度和比旋 光度的测定,可以检查光学活性化 合物的纯度,也可以定量分析有关 化合物溶液的浓度
旋光法:应用旋光仪测量旋光性物质 的旋光度以确定其含量的分析方法。 旋光度和比旋光度是旋光性物质的 主要物理性质。通过旋光度和比旋 光度的测定,可以检查光学活性化 合物的纯度,也可以定量分析有关 化合物溶液的浓度
光是一种电磁波,即光波的振动方向与其前进方向互相垂直。 自然光有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。若光线前 进的方向指向我们,则与之互相垂直的光波振动平面可表示为如图 (a),图中箭头表示光波振动的方向。若使自然光通过尼科尔棱 镜,由于振动面与尼科尔棱镜的光轴平行的光波才能通过尼科尔棱 镜,所以通过尼科尔棱镜的光,只有一个与光的前进方向互相垂直 的光波振动面,如图(b)。这种仅在一个平面上振动的光叫偏振 光。 3.1 自然光与偏振光
光是一种电磁波,即光波的振动方向与其前进方向互相垂直。 自然光有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。若光线前 进的方向指向我们,则与之互相垂直的光波振动平面可表示为如图 (a),图中箭头表示光波振动的方向。若使自然光通过尼科尔棱 镜,由于振动面与尼科尔棱镜的光轴平行的光波才能通过尼科尔棱 镜,所以通过尼科尔棱镜的光,只有一个与光的前进方向互相垂直 的光波振动面,如图(b)。这种仅在一个平面上振动的光叫偏振 光。 3.1 自然光与偏振光
通常用以下两种方法产生偏振光:尼科尔棱镜或偏振片。 3.2.1尼科尔棱镜 一块方解石的菱形六面体末端的表面磨光,使 镜角等于68° ,将之对角切成两半,把切面磨成光学平面后, 再用加拿大树胶粘起来,便成为一个尼科尔棱镜(见图2-2- 10 )。由于方解石的光学特性,当自然光L射入棱镜中时,发 生双折射,产生两道振动面互相垂直的平面偏振光。其中MO 称为寻常光线,MP称为非常光线。方解石对它们的折射率不同, 对寻常光线的折射率是1.658;对非常光线的折射率是1.486。加 拿大树胶对两种光线的折射率都是1.55。寻常光线由方解石到 加拿大树胶是由光密介质到光疏介质,因其入射角(76°25′) 大于临界角(69°12′),发生全反射而被涂黑的侧面吸收。非 常光线由方解石到加拿大树胶是由光疏介质到光密介质,必将 发生折射通过加拿大树胶,由棱镜的另一端面射出,从而产生 了平面偏振光。 3.2 偏振光的产生
通常用以下两种方法产生偏振光:尼科尔棱镜或偏振片。 3.2.1尼科尔棱镜 一块方解石的菱形六面体末端的表面磨光,使 镜角等于68° ,将之对角切成两半,把切面磨成光学平面后, 再用加拿大树胶粘起来,便成为一个尼科尔棱镜(见图2-2- 10 )。由于方解石的光学特性,当自然光L射入棱镜中时,发 生双折射,产生两道振动面互相垂直的平面偏振光。其中MO 称为寻常光线,MP称为非常光线。方解石对它们的折射率不同, 对寻常光线的折射率是1.658;对非常光线的折射率是1.486。加 拿大树胶对两种光线的折射率都是1.55。寻常光线由方解石到 加拿大树胶是由光密介质到光疏介质,因其入射角(76°25′) 大于临界角(69°12′),发生全反射而被涂黑的侧面吸收。非 常光线由方解石到加拿大树胶是由光疏介质到光密介质,必将 发生折射通过加拿大树胶,由棱镜的另一端面射出,从而产生 了平面偏振光。 3.2 偏振光的产生
3.2.2偏振片 利用偏振片也能产生偏振光。它是利 用某些双折射晶体(如电气石)的二色性,即可选择 性吸收寻常光线,而让非常光线通过的特性,把自然 光变成偏振光。 尼科尔棱镜示意图
3.2.2偏振片 利用偏振片也能产生偏振光。它是利 用某些双折射晶体(如电气石)的二色性,即可选择 性吸收寻常光线,而让非常光线通过的特性,把自然 光变成偏振光。 尼科尔棱镜示意图
3.3 旋光度 3.3.1旋光性、旋光性物质 分子结构中有不 对称碳原子,能把偏振光的偏振面旋转一定 角度的物质称为光学活性物质。许多食品成 分都具有光学活性,如单糖、低聚糖、淀粉 以及大多数的氨基酸和羟酸等。其中能把偏 振光的振动平面向右旋转的,称为“具有右 旋性” ,以(十)号表示;反之.称为“具 有左旋性” ,以(一)号表示
3.3 旋光度 3.3.1旋光性、旋光性物质 分子结构中有不 对称碳原子,能把偏振光的偏振面旋转一定 角度的物质称为光学活性物质。许多食品成 分都具有光学活性,如单糖、低聚糖、淀粉 以及大多数的氨基酸和羟酸等。其中能把偏 振光的振动平面向右旋转的,称为“具有右 旋性” ,以(十)号表示;反之.称为“具 有左旋性” ,以(一)号表示
3.3.2旋光度 偏振光通过光学活性物质的溶液时,其振 动平面所旋转的角度叫做该物质溶液的旋光度, 以α表示。旋光度的大小与光源的波长、温度、 旋光性物质的种类、溶液的浓度及液层的厚度 有关。对于特定的光学活性物质,在光源波长 和温度一定的情况下,其旋光度α与溶液的浓度 c和液层的厚度L成正比。 即: α=KcL
3.3.2旋光度 偏振光通过光学活性物质的溶液时,其振 动平面所旋转的角度叫做该物质溶液的旋光度, 以α表示。旋光度的大小与光源的波长、温度、 旋光性物质的种类、溶液的浓度及液层的厚度 有关。对于特定的光学活性物质,在光源波长 和温度一定的情况下,其旋光度α与溶液的浓度 c和液层的厚度L成正比。 即: α=KcL
3.3.3 比旋光度 ⚫ 当旋光性物质的浓度为 100g/ml,液层厚度为 l dm时所 测得的旋光度称为比旋光度,以表示 。由上式可知: ⚫ =K×1×1=K ⚫ 即: = 式中: [α]--比旋光度,度; ⚫ t -- 温度, ⚫ λ--光源波长,nm; ⚫ α--旋光度,度; ⚫ L--液层厚度或旋光管长度,dm; ⚫ c--溶液浓度,g/ml。 L/ /L t LC LC t t t
3.3.3 比旋光度 ⚫ 当旋光性物质的浓度为 100g/ml,液层厚度为 l dm时所 测得的旋光度称为比旋光度,以表示 。由上式可知: ⚫ =K×1×1=K ⚫ 即: = 式中: [α]--比旋光度,度; ⚫ t -- 温度, ⚫ λ--光源波长,nm; ⚫ α--旋光度,度; ⚫ L--液层厚度或旋光管长度,dm; ⚫ c--溶液浓度,g/ml。 L/ /L t LC LC t t t
比旋光度与光的波长及测定温度有关。 通常规定用钠光D线(波长 589.3nm)在 20℃时测定,在此条件下,比旋光度用 表示 ⚫ 因在一定条件下比旋光度 是已知的, L为一定,故测得了旋光度就可计算出旋光 质溶液中的浓度c。 20 D t
比旋光度与光的波长及测定温度有关。 通常规定用钠光D线(波长 589.3nm)在 20℃时测定,在此条件下,比旋光度用 表示 ⚫ 因在一定条件下比旋光度 是已知的, L为一定,故测得了旋光度就可计算出旋光 质溶液中的浓度c。 20 D t
3.4 变旋光作用 3.4.1定义 具有光学活性的还原糖类(如 葡萄糖,果糖,乳糖、麦芽糖等),在溶解 之后,其旋光度起初迅速变化,然后渐渐变 得较缓慢,最后达到恒定值,这种现象称为 变旋光作用
3.4 变旋光作用 3.4.1定义 具有光学活性的还原糖类(如 葡萄糖,果糖,乳糖、麦芽糖等),在溶解 之后,其旋光度起初迅速变化,然后渐渐变 得较缓慢,最后达到恒定值,这种现象称为 变旋光作用