实验 10 旋 光度法测定葡萄糖的浓度实验十旋光度的测定一、实验 目的1 、了解旋光仪的构造和 旋光度的测定原理2、掌握旋光仪的使用方法和比旋光度的计算方法二、预习 要求理解旋光度的定义；了解影响旋光度的因素；了解旋光度 的测定意 义；了解碳水化合物的变旋光现象； 思考本实验中如何保护 旋光仪三、实验 原理当一束单一的平面偏振光通过手性物质时 ，其振动方向会发生改 变，此时光的振动面旋转一定的角度 ，这种现象称为旋光现象 物质的 这种使偏振光的振动面旋转的性质叫做旋光性 ，具有旋光性的物质叫做 旋光性物质或旋光物质许多天然有机物 都具有旋光性由于旋光物质 使偏振光振动面旋转时 ，可以右旋（ 顺时针方向 ，记做“＋” ） , 也可以 左旋（ 逆时针方向，记做“—” ）， 所以旋光物质又可分为右旋物质和左 旋物质由单色光源（一般用钠光灯）发出的光，通过起偏棱镜（尼可尔棱镜） 后，转变为平面偏振光（简称偏振光）当偏振光通过样品管中的旋光性物质 时，振动平面旋转一定角度调节附有刻度的检偏镜（也是一个尼可尔棱镜）， 使偏振光通过，检偏镜所旋转的度数显示在刻度盘上，此即样品的实测旋光度 a其旋光原理如图10-1所示。
图1 0 -1 旋光 原理旋光度的大小除了取决于被测分子的立体结构外，,还受到待测溶液的浓度、偏振光通过溶液的厚度（即样品管的长度）以及温度、所用光源的波长、所用溶剂等因素的影响，这些因素在测定结果中都要表示出来常用比旋光度来表示物质的旋光性，比旋光度和旋光度的关系如下：r r a纯液体的比旋光度[a=九 d x la溶液的比旋光度[a]（=人 c x l上两式中，[a g表示旋光性物质在温度为tC光源的波长为入 时的比旋光度；a为旋光仪所测得的旋光度；l为液层厚度（dm ） ； d为纯液体的密度；c为溶液的浓度（g/ml ） ； t为测定时的温度（°C ）；入为 所用光源的波长（nm）例如25 C用波长为589nm的钠灯（D线）作 光源测定某样品的旋光度为右旋 38°，则 比旋光度记作 [a]25D=＋38°比旋光度是旋光性物质的 物理常数之一通过测定旋光度，可以鉴定物质的纯度、测定 溶液的浓度 、密度和鉴别光学异构体四、仪器和试剂旋光仪、洗瓶、胶头滴管 、滤纸 ；蒸馏水、 5% 葡萄糖溶液、未知浓度的葡萄糖溶液五、 实验 内容1．旋光仪的结构旋光度可以由旋光仪来测定 旋光仪有两种：一种是数字自动显示 测定结果的自动 旋光仪，另一种是目测刻度而得结果 圆盘旋光仪，如图 10-2 所示。
图1 0- 2 W X G -4圆 盘旋 光仪2．旋光度的测定（1）样品溶液的配制准确称取一定量的样品，在 50ml 的容量瓶中配成溶液通常可以选 用水、乙醇、氯仿作溶剂若用纯液体样品直接测试，则测定前只需确 定其相对密度即可由于葡萄糖溶液具有变旋光现象，所以待测葡萄糖溶液应该提前 24 小时配好，以消除变旋光现象，否则测定过程中会出现读数不稳定的现 象2）预热打开旋光仪电源开关，预热 5 ~ 10分钟，待完全发出钠黄光后方可 观察使用3）调零在测定样品前，必须 先用蒸馏水来调 节旋光仪的零点洗净样品管 后装入蒸馏水，使液面略凸出管口 将玻璃盖沿管口边缘轻轻平推盖 好，不要带入气泡，旋紧（ 随手旋紧不漏水为止 ，旋得太紧，玻片容 易 产生应力而引起视场亮度发生变化，影响测定准确度 ）上螺丝帽盖 将 样品管擦干 后放入旋光仪，合上盖子 开启钠光灯， 将刻度盘调在零点 左右，会出现大于或小于零度视场 的情况如图10-3中a和b所示旋动粗动、微动手轮，使视场内三部分的亮度一致，即为零点视场， 如图10-3c 所示 记下刻度盘读数，重 复调零 4~5 次取平均值若平均值 不为零而存在偏差值，应在测量读数中将其减去或者加上4）测定样品的测定和调 零方法相同。
每次测定之前样品管必须先用蒸馏水 清洗1~2遍，再用少量待测液润 洗2 ~ 3次遍，以免受污物的影响，然后 装上样品进行测定旋动刻度盘，寻找较暗 照度下亮度一致的零度视 场若读数是正数为右旋；读数是负数为左旋读数与零点值之差，即 为样品在测定温度时的旋光度 记下测定时样品的温度和样品管长度 测定完后倒出样品管中溶液，用蒸馏水把管洗净，擦干放好按以上方法测定 5%葡萄糖溶液的旋光度 4~5 次，测定值填入下表相 应位置再测定 未知浓度的 葡萄糖溶液的旋光度 4~5 次，测定值填入下 表相应位置5）数据记录与处理 按表中设计的项目进行相应处理 ，最终求出未知浓度葡萄糖溶液的 浓度12345零点值零点平均值5%葡萄糖的旋光度旋光度平均值差值*比旋光度未知浓度葡萄糖的旋光度旋光度平均值差值*葡萄糖溶液浓度*差值=旋光度平均值-零点平均值六、注意 事项1 ．对观察者来说，偏振光的振动平面若是顺时针旋转，则为右 旋（+ ），这样测得的+ a，也可以代表a 土（nxl80 ） °的所有值如读 数为＋ 38° ，实际上还可以是 218° 、398° 、-142° 等角度因此，在测 定未知物的旋光度时，至少要做一次改变浓度或者液层厚度的测定。
如 观察值为+ 38° ，在稀释五倍后，所得读数为+ 7.6°，则此未知物的旋 光度a应该为+ 7.6x5 = + 38°2．仪器应放在空气流通和温度适宜的地方，并不宜低放，以免光 学零部件、偏振片与受潮发霉及性能衰退3. 试管使用后，应及时用水或蒸馏水冲洗干净，揩干藏好4. 镜片不能用不洁或硬质布、纸去揩，以免镜片表面产生道子等5. 仪器不用时，应将仪器放入箱内或用塑料罩罩上，以防灰尘侵 入6. 仪器、钠光灯管、试管等装箱时，应按规定位置放置，以免压 碎7. 不懂装校方法，切勿随便拆动，以免由于不懂 校正方法而无法装 校好七、思考题1 ．旋光度的测定具 有什么实际意义？2 ．浓度为 10% 的某旋光性物质，用 1dm 长的样品管测定旋光度， 如 果读数为 -6 °，那么如何确定其旋光度是 -6 °还是+354 °？3．为什么在样品测定前要检查旋光仪的零点？通常用来做零点检 查液的溶剂应符合哪些条件？4．使用旋光仪有哪些注意事项？。