光源起偏镜偏振光 旋转后的检偏镜通过检偏镜 偏振光 的偏振光 旋光仪的构造及其工作原理 当两个尼可尔棱镜的晶轴相互平行,且盛液管空着或装有非旋光性物质时,通过起偏镜产生 的偏振光便可以完全通过检偏镜,此时由目镜能看到最大的光亮,刻度盘指在零度。当盛液 管中装入旋光性物质后,由于旋光性物质使偏振光的振动平面向左或右旋转了某一角度,偏 振光的振动平面不再与检偏镜的晶轴平行,因而偏振光不能完全通过检偏镜,此时由目镜看 到的光亮度减弱。为了重新看到最大的光亮,只有旋转检偏镜,使其晶轴与旋转后的偏振光 的振动平面再度平行,此时即为测定的终点。由于检偏镜和刻度盘是固定在一起的,因此偏 振光振动平面旋转的角度就等于刻度盘旋转的角度,其数值可以从刻度盘上读出。 偏振光振动平面旋转的方向也是根据刻度盘旋转的方向确定的,若刻度盘以逆时针方 向旋转,表明被测物质是左旋体,用“一”或“I”表示,若刻度盘以顺时针方向旋转,表 明被测物质是右旋体,用“+”或“d”表示( IUPAC于1979年建议取消使用“1”和“d 来表示旋光方向)。例如,从肌肉组织中提取出来的乳酸是右旋体,称为右旋乳酸、(+)- 乳酸或d乳酸,从杂醇油中提取出来的2-甲基-1-丁醇是左旋体,称为左旋2-甲基-1-丁醇 (-)-2-甲基-1-丁醇或2-甲基-1-丁醇。 物质旋光度的大小除取决于物质本身的特性外,还与溶液的浓度、盛液管的长度、测 定时的温度、所用光源的波长以及溶剂的性质等因素有关。所以,在比较不同物质的旋光性 时,必须限定在相同的条件下,当修正了各种因素的影响后,旋光度才是每个旋光性化合物 的特性。通常规定溶液的浓度为lg·m,旋光管的长度为ldm,在此条件下测得的旋光度 称为比旋光度,用a]表示,它与旋光度之间有如下关系 CxL 式中,t为测定时的温度(一般为20℃),λ为所用光源的波长(常用钠光,波长589nm, 标记为D),a为测得的旋光度(°),C为被测溶液的浓度(gmn),L为盛液管的长度(dm) 若被测物质是纯液体,可用该液体的密度替换上式中的浓度来计算其比旋光度 在表示比旋光度时,不仅要注明所用光源的波长及测定时的温度,还要注明所用的溶剂 例如,用钠光灯作光源,在20℃时测定葡萄糖水溶液的比旋光度为+52.5°,应记作: [a1B=+525°(水) 比旋光度同熔点、沸点一样,是旋光性物质的物理常数之一。测定旋光性物质的比旋光 度,是常用的定性和定量分析的手段之一。通过测定某一未知物的比旋光度,可初步推测该 未知物为何种物质(但不能确定,因为比旋光度相同的物质可能有若干种)。通过测定某 已知物的比旋光度,还可计算该已知物的纯度(旋光纯度)。对于已知比旋光度的纯物质, 测得其溶液的旋光度后,可利用关系式[a]4 求出溶液的浓度。在制糖工业中就常利 用测定糖溶液的旋光度来计算溶液中蔗糖的含量,此种测定方法称为旋光法。旋光法还常用 于食品分析中,如商品葡萄糖的测定以及谷类食品中淀粉的测定等, 83含手性碳原子的化合物的对映体光源 起偏镜 偏振光 盛液管 旋转后的 检偏镜 通过检偏镜 偏振光 的偏振光 旋光仪的构造及其工作原理 当两个尼可尔棱镜的晶轴相互平行，且盛液管空着或装有非旋光性物质时，通过起偏镜产生 的偏振光便可以完全通过检偏镜，此时由目镜能看到最大的光亮，刻度盘指在零度。当盛液 管中装入旋光性物质后，由于旋光性物质使偏振光的振动平面向左或右旋转了某一角度，偏 振光的振动平面不再与检偏镜的晶轴平行，因而偏振光不能完全通过检偏镜，此时由目镜看 到的光亮度减弱。为了重新看到最大的光亮，只有旋转检偏镜，使其晶轴与旋转后的偏振光 的振动平面再度平行，此时即为测定的终点。由于检偏镜和刻度盘是固定在一起的，因此偏 振光振动平面旋转的角度就等于刻度盘旋转的角度，其数值可以从刻度盘上读出。 偏振光振动平面旋转的方向也是根据刻度盘旋转的方向确定的，若刻度盘以逆时针方 向旋转，表明被测物质是左旋体，用“－”或“l”表示，若刻度盘以顺时针方向旋转，表 明被测物质是右旋体，用“＋”或“d”表示（IUPAC 于 1979 年建议取消使用“l”和“d” 来表示旋光方向）。例如，从肌肉组织中提取出来的乳酸是右旋体，称为右旋乳酸、（＋)- 乳酸或 d-乳酸，从杂醇油中提取出来的 2-甲基-1-丁醇是左旋体，称为左旋 2-甲基-1-丁醇、 （－)-2-甲基-1-丁醇或 l-2-甲基-1-丁醇。 物质旋光度的大小除取决于物质本身的特性外，还与溶液的浓度、盛液管的长度、测 定时的温度、所用光源的波长以及溶剂的性质等因素有关。所以，在比较不同物质的旋光性 时，必须限定在相同的条件下，当修正了各种因素的影响后，旋光度才是每个旋光性化合物 的特性。通常规定溶液的浓度为 1g·ml-1，旋光管的长度为 1dm，在此条件下测得的旋光度 称为比旋光度，用[α] t  表示，它与旋光度之间有如下关系： [α] t  = C L  式中，t 为测定时的温度（一般为 20℃），λ为所用光源的波长（常用钠光，波长 589nm， 标记为 D），α为测得的旋光度(°)，C 为被测溶液的浓度（g·ml-1），L 为盛液管的长度（dm）。 若被测物质是纯液体，可用该液体的密度替换上式中的浓度来计算其比旋光度。 在表示比旋光度时，不仅要注明所用光源的波长及测定时的温度，还要注明所用的溶剂。 例如，用钠光灯作光源，在 20℃时测定葡萄糖水溶液的比旋光度为＋52.5°，应记作： [α] 20 D =＋52.5°（水） 比旋光度同熔点、沸点一样，是旋光性物质的物理常数之一。测定旋光性物质的比旋光 度，是常用的定性和定量分析的手段之一。通过测定某一未知物的比旋光度，可初步推测该 未知物为何种物质（但不能确定，因为比旋光度相同的物质可能有若干种）。通过测定某一 已知物的比旋光度，还可计算该已知物的纯度（旋光纯度）。对于已知比旋光度的纯物质， 测得其溶液的旋光度后，可利用关系式[α] t  = C L  求出溶液的浓度。在制糖工业中就常利 用测定糖溶液的旋光度来计算溶液中蔗糖的含量，此种测定方法称为旋光法。旋光法还常用 于食品分析中，如商品葡萄糖的测定以及谷类食品中淀粉的测定等。 8.3 含手性碳原子的化合物的对映体