Поляриме́трия — методы физических исследований, основанные на измерении степени поляризации света и угла поворота плоскости поляризации света при прохождении его через слой вещества. Если при прохождения через вещество плоскость поляризации света поворачивается, то такие вещества называются оптически активными.
Угол поворота в растворах оптически активных веществ зависит от их концентрации, поэтому поляриметрия широко применяется для измерения концентрации оптически активных веществ.
Методы исследования излучения, основаны на измерении: степени поляризации излучения (света, радиоволн); оптической активности веществ или их растворов.
Поляриметрия используется для исследования источников излучений.
Также применяется в аналитической и структурной химии и даёт ценную информацию о природе заместителей в органических молекулах, о строении комплексных неорганических соединений.
Теория поляриметрии Оптическая активность веществ очень чувствительна к изменениям пространственной структуры молекул и к межмолекулярному взаимодействию.
Поляризуемость атомов, ионов и молекул определяет степень межмолекулярного взаимодействия и его влияние на оптическую активность среды.
Удельное вращение Величина угла поворота зависит от природы вещества, температуры, длины волны света и прямо пропорциональнен толщине слоя вещества.
Для растворов оптически активных веществ угол поворота при малых концентрациях прямо пропорционален концентрации растворённого вещества.
Оптическую активность веществ характеризуют удельным углом вращения или удельным вращением. Для чистых веществ удельное вращение выражается формулой:
,
где — удельное вращение, в индексах указывается температура в °С и длина волны в нм при которых проведены измерения, угловые градусы; — измеренный угол вращения, угловые градусы; — толщина слоя вещества, дециметры; — плотность вещества, г/см3.
Для растворов веществ удельное вращение выражается формулой:
,
где — концентрация растворённого вещества, г/см3.
По практическим соображениям и исторически концентрации часто указываются в единицах г/100 мл. В этом случае в числителе необходим в числитель формулы вводится коэффициент 100:
.
Если поворот плоскости поляризации происходит по часовой стрелке то угол вращения считается положительным, иначе — отрицательным. В тексте знак угла вращения обязательно указывается, например: — удельное вращение 57°, измеренное при температуре 20 °С на длине волны 635 нм.
Исследование оптической активности веществ
С помощью оптических поляриметров определяют величину вращения плоскости поляризации света при прохождении его через оптически активные среды (твёрдые вещества или растворы).
Поляриметрия широко применяется в аналитической химии для быстрого измерения концентрации оптически активных веществ (см. Сахариметрия), для идентификации эфирных масел и в других исследованиях. Величина оптического вращения в растворах зависит от их концентрации и специфических свойств оптически активных веществ. Измерение вращательной дисперсии света (спектрополяриметрия, определение угла вращения при изменении длины волны света позволяет изучать строение веществ).
См. также Поляриметр Фотоупругость
Примечания
Литература Волькенштейн М. В. Молекулярная оптика М.-Л.: 1951. Джерасси К. Дисперсия оптического вращения. Пер. с англ. М.: 1962. Терентьев А. П. Органический анализ. М.: 1966.
Категория:Аналитическая химия Категория:Поляризация