旋光度的測定課件

旋光度的測定實驗目的了解旋光儀的構造掌握使用旋光儀測定物質的旋光度學習比旋光度的計算1/4/20231玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷旋光度的測定實驗目的12/28/20221玉溪師范學院化學與1.定義：旋光性:手性化合物使平面偏振光偏振面旋轉的性質。旋光物質：具有旋光性的物質稱為旋光物質，或稱為光學活性物質。旋光度(α)：偏振面被旋轉的角度

右旋體和左旋體：若手性化合物能使偏振面右旋(順時針)稱為右旋體，用(+)表示；而其對映體必使偏振面左旋(逆時針)相等角度，稱為左旋體，用(一)表示。實驗原理

1/4/20232玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷1.定義：實驗原理

12/28/20222玉溪師范學院化學與

比旋光度：手性化合物旋光度與溶液濃度、溶劑、測定溫度、光源波長、測定管長度有關。因此旋光儀測定的旋光度α并非特征物理常數(shù)，同一化合物測得的旋光度就有不同的值。因此為了比較不同物質的旋光性能，通常用比旋光度來表示物質的旋光性，比旋光度是物質特有的物理常數(shù)。測定旋光度，可以檢驗旋光性物質的純度和含量。1/4/20233玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷比旋光度：手性化合物旋光度與溶液濃度、溶劑、測定溫度、測量物質旋光度所用的儀器稱為旋光儀。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質的旋光能力、溶劑性質、溶液濃度、樣品管長度、光源波長及溫度等均有關系。當其它條件均固定時，旋光度α與反應物濃度C呈線性關系，即α＝βC1/4/20234玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷測量物質旋光度所用的儀器稱為旋光儀。溶液的旋光度與溶液中所含

式中比例常數(shù)β與物質旋光能力、溶劑性質，樣品管長度、溫度等有關。物質的旋光能力用比旋光度來度量，比旋光度可用下式表示：

式中t表示實驗時的溫度，D是指所用光源為鈉光燈D線的波長（即589nm），α為測得的旋光度（0），l為樣品管長度（dm），C為濃度（g/100ml）。1/4/20235玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷式中比例常數(shù)β與物質旋光能力、溶劑性質，樣品管長度、溫1/4/20236玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷12/28/20226玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷計算公式

純液體的比旋光度=[а]tλ=溶液的比旋光度=[а]tλ= P樣品:22g/100ml1/4/20237玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷計算公式12/28/20227玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系2.測定方法：

手性化合物的旋光度可用旋光儀來測定。實驗室常用目測或自動旋光儀。旋光度的測定可以用來判斷手性化合物的純度及其含量測定1/4/20238玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷2.測定方法：手性化合物的旋光度可用旋光儀來12/28/23.目測旋光儀

(1)基本構造1/4/20239玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷3.目測旋光儀

(1)基本構造12/28/20229玉(2)基本原理

從鈉光源發(fā)出的光，通過一個固定的Nikol棱鏡——起偏鏡變成平面偏振光。平面偏振光通過裝有旋光物質的盛液管時，偏振光的振動平面會向左或向右旋轉一定的角度。只有將檢偏棱鏡向左或向右旋轉同樣的角度才能使偏振光通過到達目鏡。向左或向右旋轉的角度可以從旋光儀刻度盤上讀出，即為該物質的旋光度。1/4/202310玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷(2)基本原理從鈉光源發(fā)出的光，通過一個固定(3)外形

1/4/202311玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷(3)外形12/28/202211玉溪師范學院化學與環(huán)境科(4)測定從目鏡中可觀察到的幾種情況：

(1)中間明亮，兩旁較暗。(2)中間較暗，兩旁較明亮。(3)視場內明暗相等的均一視場。1/4/202312玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷(4)測定從目鏡中可觀察到的幾種情況：12/28/2022

測定時，旋轉手輪，調整檢偏鏡刻度盤，應調節(jié)視場成明暗相等的單一視場，讀取刻度盤上所示的刻度值。1/4/202313玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷測定時，旋轉手輪，調整檢偏鏡刻度盤，應調節(jié)視場成明暗相讀數(shù)（同游標卡尺）：1/4/202314玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷讀數(shù)（同游標卡尺）：12/28/202214玉溪師范學院化學刻度盤分兩個半圓分別標出0一180°，固定游標分為20等分。讀數(shù)時，先讀游標的0落在刻度盤上的位置(整數(shù)值)，再用游標尺的刻度盤畫線重合的方法，讀出游標尺上的數(shù)

值(可讀出兩位小數(shù)).1/4/202315玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷刻度盤分兩個半圓分別標出0一180°，固定游標分為20等分。儀器與藥品

葡萄糖、容量瓶、旋光儀1/4/202316玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷儀器與藥品葡萄糖、容量瓶、旋光儀12/28/202216玉實驗步驟

預熱儀器(5min)→校正零點→測葡萄糖的旋光度→計算被測物的濃度1.旋光儀零點的校正：在測定樣品前，需要先校正旋光儀的零點（選用蒸餾水作標準）。①將放樣管洗好，左手拿住管子把它豎立，裝上蒸餾水，使液面凸出管口。②將玻璃蓋沿管口邊緣輕輕平推蓋好，不能帶入氣泡，旋上螺絲帽蓋，漏水，不要過緊。1/4/202317玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷實驗步驟預熱儀器(5min)→校正零點→測葡萄糖的旋光度→③將樣品管擦干，放入旋光儀內罩上蓋子，開啟鈉光燈，將標天盤調至零點左右，旋轉粗動、微動手輪，使視場內Ⅰ和Ⅱ部分的亮度均一，記下讀數(shù)。④重復操作至少2次，取平均值，若零點相差太大時，應把儀器重新校正。2.旋光度的測定：準確稱取22g樣品（如葡萄糖）放在100ml容量瓶中配成溶液，依上法測定其旋光度（這時所得的讀數(shù)與零點之間的差值即為該物質的旋光度）；計算其比旋光度，這是什么結構的比旋光度？半小時以后再測一次旋光度，有何變化？為什么？3、計算1/4/202318玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷③將樣品管擦干，放入旋光儀內罩上蓋子，開啟鈉光燈，將標天盤調將數(shù)據(jù)及計算結果填入下表。

校正α=

l(dm)儀器直接讀數(shù)

隨l增大α變化所成比例關系旋光性左右平均空管(或純水)

22g/ml葡萄糖

1/4/202319玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷將數(shù)據(jù)及計算結果填入下表。校正α=

l(dm)儀器直接讀數(shù)注意事項

1、樣品管的長度有所不同，計算濃度時請核對

2、樣品管中，光路通過的部分不能有氣泡3、旋光度與溫度有關、當波長為5893A時，溫度上升1度，旋光度下降0.3%，要求較高時應有恒溫措施。4、如樣品旋光度較小，濃度以高一些，選較長旋光管。5、測量時，旋光儀，旋光管位置應固定不變，消除測量誤差。6、測量結束，洗凈儀器、擦干。1/4/202320玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷注意事項1、樣品管的長度有所不同，計算濃度時請核對

2、樣思考題為什么糖類化合物有旋光性？是否有旋光性的物質都是糖類化合物或糖的衍生物？舉例說明。

1/4/202321玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷思考題為什么糖類化合物有旋光性？是否有旋光性的物質都是糖類化實驗二味精成品純度的測定1/4/202322玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷12/28/202222玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷一.實驗目的1.掌握旋光法測定味精成品純度的測定方法；2.了解旋光法測定味精成品純度的基本原理。1/4/202323玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷一.實驗目的1.掌握旋光法測定味精成品純度的測定方法；12二．原理食用味精為L—谷氨酸單鈉鹽。L—谷氨酸分子中具有不對稱碳原子，故有旋光性。在水溶液中比旋光度為[a]D20=+12.1在2N鹽酸溶液中為+32。L—谷氨酸在鹽酸溶液中的比旋光度在一定鹽酸濃度范圍內隨酸度增加而增加。在測定味精純度時加入鹽酸使其濃度為2N，此時谷氨酸鈉以谷氨酸的形式存在。1/4/202324玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷二．原理食用味精為L—谷氨酸單鈉鹽。L—谷氨酸分子中具有不對在一定的溫度下測定其比旋光度，并與該溫度下純L—谷氨酸的比旋光度比較，即可求得味精中谷氨酸鈉的百分含量，即味精純度。結晶味精其純度可達99%以上。1/4/202325玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷在一定的溫度下測定其比旋光度，并與該溫度下純L—谷氨酸的比旋三．儀器與試劑WZZ-2B自動旋光儀；99%紅梅味素、80%味精、次品味素；6NHCl；1dm或2dm長旋光管。1/4/202326玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷三．儀器與試劑WZZ-2B自動旋光儀；12/28/20222四．測定步驟準確稱取味精樣品10.00g，加20～25ml蒸餾水,攪拌下加入6N鹽酸32ml,使其全部溶解，冷卻至室溫，用蒸餾水定容至100ml。旋光計零點校正：有三種校正法，一種為蒸餾水調零法，即將蒸餾水裝入旋光管于旋光儀中調零；一種為空白溶液校正法，即取32毫升6NHCl置入100ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，于旋光儀中調零；另一種為空氣法，即不用溶液和旋光管，空著儀器調零。1/4/202327玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷四．測定步驟準確稱取味精樣品10.00g，加20～25ml蒸用少量樣品溶液洗滌旋光管三次，然后注滿一管，將玻璃蓋片從管的側面水平地推進蓋好，適當擰緊螺絲蓋，用干布擦干蓋片。打開旋光儀光源，穩(wěn)定后校正零點。放入裝好樣品的旋光管，記錄旋光儀的讀數(shù)，并記錄測定時的溫度。1/4/202328玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷用少量樣品溶液洗滌旋光管三次，然后注滿一管，將玻璃蓋片從管的五．計算當溫度為t℃時旋光物質的比旋光度為：式中：a——測得旋光度；L——旋光管長度（dm）；C——100ml樣品溶液中含旋光物質的克數(shù)。1/4/202329玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷五．計算當溫度為t℃時旋光物質的比旋光度為：12/28/20因測定時溶液中是L—谷氨酸，故需將味精樣品的重量W換算成L—谷氨酸的重量C：式中：147.13——L—谷氨酸的分子量；187．13——味精的分子量(含1分子結晶水的L—谷氨酸單鈉鹽)。

1/4/202330玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷因測定時溶液中是L—谷氨酸，故需將味精樣品的重量W換算成L—純L—谷氨酸20℃時比旋光度為+32°，校正為t℃時比旋光度為：1/4/202331玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷純L—谷氨酸20℃時比旋光度為+32°，校正為t℃時比旋光度式中：a-——測得的旋光度；t——測量時溫度（℃）；L——旋光管長度（dm）；W——味精樣品重量（g）。1/4/202332玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷12/28/202232玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷六．思考題1．配制樣品時為何要加32ml6NNCl？2．旋光法測定樣品的純度，零點校正的方法有幾種？怎樣校正？1/4/202333玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷六．思考題1．配制樣品時為何要加32ml6NNCl？12旋光度的測定實驗目的了解旋光儀的構造掌握使用旋光儀測定物質的旋光度學習比旋光度的計算1/4/202334玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷旋光度的測定實驗目的12/28/20221玉溪師范學院化學與1.定義：旋光性:手性化合物使平面偏振光偏振面旋轉的性質。旋光物質：具有旋光性的物質稱為旋光物質，或稱為光學活性物質。旋光度(α)：偏振面被旋轉的角度

右旋體和左旋體：若手性化合物能使偏振面右旋(順時針)稱為右旋體，用(+)表示；而其對映體必使偏振面左旋(逆時針)相等角度，稱為左旋體，用(一)表示。實驗原理

1/4/202335玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷1.定義：實驗原理

12/28/20222玉溪師范學院化學與

比旋光度：手性化合物旋光度與溶液濃度、溶劑、測定溫度、光源波長、測定管長度有關。因此旋光儀測定的旋光度α并非特征物理常數(shù)，同一化合物測得的旋光度就有不同的值。因此為了比較不同物質的旋光性能，通常用比旋光度來表示物質的旋光性，比旋光度是物質特有的物理常數(shù)。測定旋光度，可以檢驗旋光性物質的純度和含量。1/4/202336玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷比旋光度：手性化合物旋光度與溶液濃度、溶劑、測定溫度、測量物質旋光度所用的儀器稱為旋光儀。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質的旋光能力、溶劑性質、溶液濃度、樣品管長度、光源波長及溫度等均有關系。當其它條件均固定時，旋光度α與反應物濃度C呈線性關系，即α＝βC1/4/202337玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷測量物質旋光度所用的儀器稱為旋光儀。溶液的旋光度與溶液中所含

式中比例常數(shù)β與物質旋光能力、溶劑性質，樣品管長度、溫度等有關。物質的旋光能力用比旋光度來度量，比旋光度可用下式表示：

式中t表示實驗時的溫度，D是指所用光源為鈉光燈D線的波長（即589nm），α為測得的旋光度（0），l為樣品管長度（dm），C為濃度（g/100ml）。1/4/202338玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷式中比例常數(shù)β與物質旋光能力、溶劑性質，樣品管長度、溫1/4/202339玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷12/28/20226玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷計算公式

純液體的比旋光度=[а]tλ=溶液的比旋光度=[а]tλ= P樣品:22g/100ml1/4/202340玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷計算公式12/28/20227玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系2.測定方法：

手性化合物的旋光度可用旋光儀來測定。實驗室常用目測或自動旋光儀。旋光度的測定可以用來判斷手性化合物的純度及其含量測定1/4/202341玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷2.測定方法：手性化合物的旋光度可用旋光儀來12/28/23.目測旋光儀

(1)基本構造1/4/202342玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷3.目測旋光儀

(1)基本構造12/28/20229玉(2)基本原理

從鈉光源發(fā)出的光，通過一個固定的Nikol棱鏡——起偏鏡變成平面偏振光。平面偏振光通過裝有旋光物質的盛液管時，偏振光的振動平面會向左或向右旋轉一定的角度。只有將檢偏棱鏡向左或向右旋轉同樣的角度才能使偏振光通過到達目鏡。向左或向右旋轉的角度可以從旋光儀刻度盤上讀出，即為該物質的旋光度。1/4/202343玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷(2)基本原理從鈉光源發(fā)出的光，通過一個固定(3)外形

1/4/202344玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷(3)外形12/28/202211玉溪師范學院化學與環(huán)境科(4)測定從目鏡中可觀察到的幾種情況：

(1)中間明亮，兩旁較暗。(2)中間較暗，兩旁較明亮。(3)視場內明暗相等的均一視場。1/4/202345玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷(4)測定從目鏡中可觀察到的幾種情況：12/28/2022

測定時，旋轉手輪，調整檢偏鏡刻度盤，應調節(jié)視場成明暗相等的單一視場，讀取刻度盤上所示的刻度值。1/4/202346玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷測定時，旋轉手輪，調整檢偏鏡刻度盤，應調節(jié)視場成明暗相讀數(shù)（同游標卡尺）：1/4/202347玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷讀數(shù)（同游標卡尺）：12/28/202214玉溪師范學院化學刻度盤分兩個半圓分別標出0一180°，固定游標分為20等分。讀數(shù)時，先讀游標的0落在刻度盤上的位置(整數(shù)值)，再用游標尺的刻度盤畫線重合的方法，讀出游標尺上的數(shù)

值(可讀出兩位小數(shù)).1/4/202348玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷刻度盤分兩個半圓分別標出0一180°，固定游標分為20等分。儀器與藥品

葡萄糖、容量瓶、旋光儀1/4/202349玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷儀器與藥品葡萄糖、容量瓶、旋光儀12/28/202216玉實驗步驟

預熱儀器(5min)→校正零點→測葡萄糖的旋光度→計算被測物的濃度1.旋光儀零點的校正：在測定樣品前，需要先校正旋光儀的零點（選用蒸餾水作標準）。①將放樣管洗好，左手拿住管子把它豎立，裝上蒸餾水，使液面凸出管口。②將玻璃蓋沿管口邊緣輕輕平推蓋好，不能帶入氣泡，旋上螺絲帽蓋，漏水，不要過緊。1/4/202350玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷實驗步驟預熱儀器(5min)→校正零點→測葡萄糖的旋光度→③將樣品管擦干，放入旋光儀內罩上蓋子，開啟鈉光燈，將標天盤調至零點左右，旋轉粗動、微動手輪，使視場內Ⅰ和Ⅱ部分的亮度均一，記下讀數(shù)。④重復操作至少2次，取平均值，若零點相差太大時，應把儀器重新校正。2.旋光度的測定：準確稱取22g樣品（如葡萄糖）放在100ml容量瓶中配成溶液，依上法測定其旋光度（這時所得的讀數(shù)與零點之間的差值即為該物質的旋光度）；計算其比旋光度，這是什么結構的比旋光度？半小時以后再測一次旋光度，有何變化？為什么？3、計算1/4/202351玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷③將樣品管擦干，放入旋光儀內罩上蓋子，開啟鈉光燈，將標天盤調將數(shù)據(jù)及計算結果填入下表。

校正α=

l(dm)儀器直接讀數(shù)

隨l增大α變化所成比例關系旋光性左右平均空管(或純水)

22g/ml葡萄糖

1/4/202352玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷將數(shù)據(jù)及計算結果填入下表。校正α=

l(dm)儀器直接讀數(shù)注意事項

1、樣品管的長度有所不同，計算濃度時請核對

2、樣品管中，光路通過的部分不能有氣泡3、旋光度與溫度有關、當波長為5893A時，溫度上升1度，旋光度下降0.3%，要求較高時應有恒溫措施。4、如樣品旋光度較小，濃度以高一些，選較長旋光管。5、測量時，旋光儀，旋光管位置應固定不變，消除測量誤差。6、測量結束，洗凈儀器、擦干。1/4/202353玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷注意事項1、樣品管的長度有所不同，計算濃度時請核對

2、樣思考題為什么糖類化合物有旋光性？是否有旋光性的物質都是糖類化合物或糖的衍生物？舉例說明。

1/4/202354玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷思考題為什么糖類化合物有旋光性？是否有旋光性的物質都是糖類化實驗二味精成品純度的測定1/4/202355玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷12/28/202222玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷一.實驗目的1.掌握旋光法測定味精成品純度的測定方法；2.了解旋光法測定味精成品純度的基本原理。1/4/202356玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷一.實驗目的1.掌握旋光法測定味精成品純度的測定方法；12二．原理食用味精為L—谷氨酸單鈉鹽。L—谷氨酸分子中具有不對稱碳原子，故有旋光性。在水溶液中比旋光度為[a]D20=+12.1在2N鹽酸溶液中為+32。L—谷氨酸在鹽酸溶液中的比旋光度在一定鹽酸濃度范圍內隨酸度增加而增加。在測定味精純度時加入鹽酸使其濃度為2N，此時谷氨酸鈉以谷氨酸的形式存在。1/4/202357玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷二．原理食用味精為L—谷氨酸單鈉鹽。L—谷氨酸分子中具有不對在一定的溫度下測定其比旋光度，并與該溫度下純L—谷氨酸的比旋光度比較，即可求得味精中谷氨酸鈉的百分含量，即味精純度。結晶味精其純度可達99%以上。1/4/202358玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷在一定的溫度下測定其比旋光度，并與該溫度下純L—谷氨酸的比旋三．儀器與試劑WZZ-2B自動旋光儀；99%紅梅味素、80%味精、次品味素；6NHCl；1dm或2dm長旋光管。1/4/202359玉溪師范學院化學與環(huán)境科學系楊艷三．儀器與試劑WZZ-2B自動旋光儀；12/28/20222四．測定步驟準確稱取味精樣品10.00g，加20～25ml蒸餾水,攪拌下加入6N鹽酸32ml,使其全部溶解，冷卻至室溫，用蒸餾水定容至