标准集团（香港）有限公司讲述旋光仪的基本原理

发布时间：2024-01-15

旋光仪(Polarimeter)是测定旋光性物质旋光度的仪器。通过对样品旋光度的测量，可以分析确定物质的浓度、含量及纯度等。自然光通过起偏镜后产生平面偏振光，如果旋光管中盛装的为旋光性物质，当偏振光通过该物质溶液时，偏振光的角度会向左或向右旋转一定角度，这时，为了让旋转一定角度后的偏振光能通过检偏镜光栅，必须将检偏镜旋转一定角度，在目镜处才能看到明亮。这个所旋转的角度就是该待测物质溶液的旋光度。
旋光仪广泛应用于制药、药检、制糖、食品、香料、味精以及化工、石油等工业生产，科研、教学部门，用于化验分析或过程质量控制。
众所周知，可见光是一种波长为380nm~780nm的电磁波，由于发光体发光的统计性质，电磁波的电矢量的振动方向可以取垂直于光传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）可以使振动方向固定在垂直于光波传播方向的某一方位上，形成所谓平面偏振光，平面偏振光通过某种物质时，偏振光的振动方向会转过一个角度，这种物质叫做旋光物质，偏振光所转过的角度叫旋光度。如果平面偏振光通过某种纯的旋光物质，旋光度的大小与下述三个因素有关：
a)平面偏振光的波长λ，波长不同旋光度不一样。
b)旋光物质的温度t，不同的温度旋光度不一样。
c)旋光物质的种类，不同的旋光物质有不同的旋光度。
用一个叫做比旋度[α]tλ的量来表示某种物质的旋光能力。
[α]tλ的表示单位长度的某种旋光物质，温度为t℃时，对波长为λ的平面偏振光的旋光度。
旋光度与平面偏振光所经过的旋光物质的长度L有关，这样在温度为t℃时，长度为L，具有比旋光度为[α]tλ的旋光物质对波长为λ的平面偏振光的旋光度αtλ由下式表示：
αtλ=[α]tλ·L（1）
如果旋光物质溶于某种没有旋光性的溶剂中，浓度为C，则下式成立：
αtλ=[α]tλ·L·C（2）
注意：（1）（2）式中，式中[α]tλ与L的长度单位必须一致。
若波长一定在某一标准温度下例如20℃，事先已知测试物质的比旋度[α]tλ，测试溶液的长度一定，此时若用旋光仪测出旋光度αtλ，则可由（2）式计算出溶液中旋光物质的浓度C
C=αtλ/[α]tλ·L（3）
倘若溶质中除含有旋光物质外还含有非旋光物质,则可由配制溶液时的浓度和由(3)式求得的旋光物质的浓度C，算得旋光物质的含量或纯度。
圆盘旋光仪系用来测定含有旋光性的有机物质，如糖溶液、松节油、樟脑等。通过旋度的测定，可以分析被测物质的浓度、含量及纯度等。

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