旋光法

旋光法 圖片來自

旋光法利用物質的旋光性質測定溶液濃度的方法。許多物質具有旋光性（又稱光學活性），如含有手征性碳原子的有機化合物。當平面偏振光通過這些物質（液體或溶液）時，偏振光的振動平面向左或向右旋轉，這種現象稱為旋光。

偏振光旋轉的角度稱為旋光度，旋轉的方向與時針轉動方向相同時稱為右旋，以「+」號表示；如與之相反,則稱為左旋,以「-」號表示。

目錄

原理

旋光性質為化合物的特性，可以用於鑑別和定量測定。為便於比較，通常將旋光度換算成比旋光度（又稱旋光率），其定義為在一定溫度下，一定波長的偏振光透過每毫升中含有1克旋光性物質的溶液1分米長時所旋轉的角度。

儀器

測定旋光的儀器稱為旋光計，它由單色光源、偏光鏡、測量管、分析鏡和檢測裝置所組成。由光源發出的單色光經過偏光鏡（常用尼科爾稜鏡）產生面偏振光，然後通過測量管，照到分析鏡上。分析鏡為另一偏光鏡，可在軸心方向轉動。當測量管內不含樣品時，通過分析鏡的光強度由偏光鏡與分析鏡偏振面的交角而定。交角為零度時則全部通過，而當二者成90°角時，則無光線通過，在分析鏡上的檢測裝置視野中將為全暗。此時，如果在測量管中裝上光學活性物質的溶液時，由於偏振光被旋轉，從測量管透過的光與分析鏡偏振面的交角不再為90°，因此有部分光線通過，在檢測器視野中將看到光亮。將分析鏡旋轉,又可使視野中變為全暗,此時偏振光與分析鏡的偏振面又為直角相交。分析鏡旋轉的角度可由刻度盤上讀出，此讀數即樣品的旋光度。為了便於觀察，儀器中常裝有半蔭器，將視野分為兩個半圓，測量時將分析鏡調節至兩個半圓內的光亮度相等時作為終點。新式的儀器則使用光電管或其他裝置，將光強度轉為電信號後測量，或自動顯示出旋光度讀數，消除了人為的誤差，提高了準確度。

影響因素

1、濃度：大多數光學活性物質的比旋光度都或多或少地受濃度的影響；

2、溶劑：溶劑對比旋光度的影響差別很大，和溶劑分子與溶質分子之間的作用有關。因此在報道比旋光度時，均需註明所用的溶劑和濃度,如「c=1，CHCl3」表明系在氯仿中配成1%濃度的溶液進行測量的。

3、溫度：進行測量時應保持在恆定溫度並標明之。

4、波長：比旋光度與波長的關係用德魯德方程表示。測量時必須固定波長，常用鈉光譜的D線（589.3納米）,有時也用汞的綠線（546.1納米）。以比旋光度或旋光度對波長作圖，稱為旋光譜，英文縮寫為ORD。

應用

旋光法可用於各種光學活性物質的定量測定或純度檢驗。將樣品在指定的溶劑中配成一定濃度的溶液，由測得的旋光度算出比旋光度，與標準比較，或以不同濃度溶液制出標準曲線，求出含量。在旋光計的基礎上還發展了一種糖量計，專門用於測量蔗糖含量。用白光為光源，以石英楔抵消蔗糖溶液對不同波長光的色散，並將石英楔校正，標以蔗糖的百分含量，即可直接測出濃度，簡便迅速，常用於製糖工業。