旋光仪ppt课件

1. 引言旋光仪是测定物质旋光度的仪器。

通过旋光度的测定，可以分析确定物质的浓度、含量及纯度等，广泛地应用于制糖、制药、石油、食品、化工等工业部门及有关高等院校和科研单位。

我厂系国内生产旋光仪的专业厂家，生产WXG-4圆盘旋光仪、WZG-1光学旋光仪、WZG-2光学糖度旋光仪、WZZ-1自动旋光仪、WZZ-2B自动旋光仪、WZZ-T投影式自动旋光仪。

WZZ-2S数字式自动旋光仪、WZZ-2SS数字式自动旋光糖量仪是我厂最新的更新换代产品。

1.1 基本应用原理众所周知,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CC=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。

旋光仪测量糖溶液浓度
Determination of the dextrose concentration ,Using the Polarimeter
实验注意事项：
1．不能用手摸、擦试管进出光的玻璃片，以防沾污，影响透光性;更不能拧松试管两端的螺扣，以防糖液外溢。

2．试管为玻璃质，严防落地打碎。

一．确定仪器的零点时应注意：
转动检偏镜，观察视场的明暗变化，注意均匀较暗视场与均匀较亮视场的区别，均匀较暗的位置为仪器的零点。

二．用半萌法测量2θ角的实验要求：
用半萌法测量2θ角的实验方法，在教材中没有明确的叙述，要求同学们根据教材中的半萌法，自己总结用半萌法测量2θ角的实验原理、测量方法，并且进行测量。

旋光仪旋光仪是测定物质旋光度的仪器。

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。

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。

目录工作原理使用方法仪器维护主要产品工作原理图一：1.光源 2.毛玻璃 3.聚光镜 4.滤色镜 5.起偏镜 6.半波片7.试管8.检偏镜9.物、目镜组10.调焦手轮11.读数放大镜12.度盘及游标13.度盘转动手轮图一从光源（1）射出的光线，通过聚光镜（3）、滤色镜（4）经起偏镜（5）成为平面偏振光，在半波片（6）处产生三分视场。

通过检偏镜（8）及物、目镜组（9）可以观察到如图二所示的三种情况。

转动检偏镜，只有在零度时（旋光仪出厂前调整好）视场中三部分亮度一致（如图二b）。

图二图二 a.大于（或小于）零度的视场 b.零度视场 c.小于（或大于）零度视场当放进存有被测溶液的试管后，由于溶液具有旋光性，使平面偏振光旋转了一个角度，零度视场便发生了变化（如图二a或c）。

转动检偏镜一定角度，能再次出现亮度一致的视场。

这个转角就是溶液的旋光度，它的数值可通过放大镜（10）从度盘（11）上读出。

测得溶液的旋光度后，就可以求出物质的比旋度。

根据比旋度的大小，就能确定该物质的纯度和含量了。

为便于操作，旋光仪的光学系统以倾斜20°安装在基座上。

光源采用20瓦钠光灯（波长λ=5893A°）。

钠光灯的限流器安装在基座底部，毋需外接限流器。

旋光仪的偏振器均为聚乙烯醇人造偏振片。

三分视界是采用劳伦特石英板装置（半波片）。

转动起偏镜可调整三分视场的影荫角（旋光仪出厂时调整在3°左右）。

旋光仪采用双游标读数，以消除度盘偏心差。

度盘分360格，每格1°，游标分20格，等于度盘1 9格，用游标直接读数到0.05°（如图四）。

度盘和检偏镜固为一体，借手轮（1）能作粗、细转动。

. 旋光仪的原理和结构旋光现象和旋光度一般光源发出的光，其光波在垂直于传播方向的一切方向上振动，这种光称为自然光，或称非偏振光;而只在一个方向上有振动的光称为平面偏振光。

当一束平面偏振光通过某些物质时，其振动方向会发生改变，此时光的振动面旋转一定的角度，这种现象称为物质的旋光现象，这种物质称为旋光物质。

旋光物质使偏振光振动面旋转的角度称为旋光度。

尼柯尔(Nicol)棱镜就是利用旋光物质的旋光性而设计的。

2.旋光仪的构造原理和结构旋光仪的主要元件是两块尼柯尔棱镜。

尼柯尔棱镜是由两块方解石直角棱镜沿斜面用加拿大树脂粘合而成.当一束单色光照射到尼柯尔棱镜时，分解为两束相互垂直的平面偏振光，一束折射率为1.658的寻常光，一束折射率为1.486的非寻常光，这两束光线到达加拿大树脂粘合面时，折射率大的寻常光(加拿大树脂的折射率为1.550)被全反射到底面上的墨色涂层被吸收，而折射率小的非寻常光则通过棱镜，这样就获得了一束单一的平面偏振光。

用于产生平面偏振光的棱镜称为起偏镜，如让起偏镜产生的偏振光照射到另一个透射面与起偏镜透射面平行的尼柯尔棱镜，则这束平面偏振光也能通过第二个棱镜，如果第二个棱镜的透射面与起偏镜的透射面垂直，则由起偏镜出来的偏振光完全不能通过第二个棱镜。

如果第二个棱镜的透射面与起偏镜的透射面之间的夹角?在0°～90°之间，则光线部分通过第二个棱镜，此第二个棱镜称为检偏镜。

通过调节检偏镜，能使透过的光线强度在最强和零之间变化。

如果在起偏镜与检偏镜之间放有旋光性物质，则由于物质的旋光作用，使来自起偏镜的光的偏振面改变了某一角度，只有检偏镜也旋转同样的角度，才能补偿旋光线改变的角度，使透过的光的强度与原来相同。

旋光仪就是根据这种原理设计的。

3.影响旋光度的因素(1)溶剂的影响旋光物质的旋光度主要取决于物质本身的结构。

另外，还与光线透过物质的厚度，测量时所用光的波长和温度有关。

如果被测物质是溶液，影响因素还包括物质的浓度，溶剂也有一定的影响。