实验目的(1)了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确操作

旋光度的测定实验报告一、实验目的1、掌握旋光仪的使用方法。

2、了解旋光度与物质浓度、溶剂、温度等因素的关系。

3、通过实验测定物质的旋光度，计算其比旋光度，并确定物质的光学活性。

二、实验原理当一束平面偏振光通过某些物质时，其振动方向会发生旋转，这种现象称为旋光现象。

能使偏振光的振动平面发生旋转的物质称为旋光性物质。

旋光度是指偏振光通过旋光性物质后振动平面旋转的角度，通常用符号“α”表示，单位为度（°）。

物质的旋光度与溶液的浓度、溶剂、温度、光的波长等因素有关。

对于给定的物质和波长，在一定温度下，其旋光度与溶液的浓度成正比，即：＼α ＝α × C × l\其中，α为比旋光度，C 为溶液的浓度（g/mL），l 为样品管的长度（dm）。

比旋光度是物质的一个特征常数，它只与物质的结构和光学活性有关，与溶液的浓度和样品管的长度无关。

通过测定物质的旋光度、浓度和样品管的长度，可以计算出物质的比旋光度，从而确定物质的光学活性和纯度。

三、实验仪器与试剂1、仪器旋光仪容量瓶（100 mL）移液管（10 mL、20 mL）分析天平温度计2、试剂蔗糖蒸馏水四、实验步骤1、配制溶液准确称取一定量的蔗糖，用蒸馏水溶解并配制成浓度约为 10%的溶液。

将配制好的溶液分别转移至 100 mL 容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，摇匀。

2、仪器预热打开旋光仪电源，预热 15 20 分钟，使仪器稳定。

3、零点校正用蒸馏水洗净样品管，然后注入蒸馏水，使液面充满样品管，盖上盖子，置于旋光仪中。

调节目镜，使视场清晰。

然后旋转刻度盘，使视场中三分视野的明暗程度相等，此时刻度盘的读数即为零点。

4、样品测定倒出样品管中的蒸馏水，用待测溶液冲洗 2 3 次，然后注入待测溶液，盖上盖子，置于旋光仪中。

重复调节目镜和刻度盘，使视场中三分视野的明暗程度相等，读取刻度盘的读数，即为样品的旋光度。

测量过程中，每隔 5 分钟读取一次数据，共测量 3 4 次，取平均值。

一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。

2. 掌握旋光仪的使用方法。

3. 测量旋光物质的旋光度，分析其旋光性质。

4. 了解旋光现象在化学、医药等领域的应用。

二、实验原理旋光现象是指线偏振光通过某些物质（尤其是含有不对称碳原子物质，如蔗糖）的溶液或某些晶体（如石英）后，其振动面（偏振面）会旋转一定角度的现象。

这种现象称为旋光现象，旋转的角度称为旋光度。

旋光度与旋光物质的浓度、溶液的厚度以及所用光的波长有关。

对于有机物质的溶液，旋光度Q与光线在溶液中通过的距离l（单位为分米）和浓度c（单位为g/100ml）成正比，即Q = αlc，其中α是该溶液在t时对某一波长单色光的旋光率。

三、实验器材1. 旋光仪2. 旋光样品（如蔗糖溶液、石英晶体等）3. 光源（如钠光灯）4. 移液管5. 量筒6. 烧杯7. 滤纸8. 胶头滴管四、实验步骤1. 旋光仪的调试：- 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。

- 调节旋光仪的零点，使光路中无旋光物质时，指针指向零位。

2. 旋光样品的配制：- 准确称取一定量的旋光样品，在烧杯中加入适量溶剂（如水、乙醇等），搅拌使其溶解。

- 将溶液转移至量筒中，定容至刻度线，摇匀。

3. 旋光度的测定：- 用移液管吸取一定量的旋光样品，放入旋光仪的样品管中。

- 转动旋光仪的旋钮，使光路中通过旋光样品。

- 观察指针的偏转，记录下指针所指的角度，即为旋光度。

4. 重复实验：- 重复上述步骤，分别测定不同浓度或不同样品的旋光度。

五、实验结果与分析1. 旋光度的测定结果：- 蔗糖溶液的旋光度为：+53.6°- 石英晶体的旋光度为：+34.2°2. 旋光现象分析：- 蔗糖溶液具有旋光性，其旋光度为正值，表明其为右旋物质。

- 石英晶体也具有旋光性，其旋光度为正值，表明其为右旋物质。

六、实验结论1. 旋光现象是由于线偏振光通过旋光物质时，其振动面发生旋转而产生的。

大学物理实验报告学院班级实验日期 2017 年6 月13 日实验地点：实验楼B415室振动面旋转的角度，在给定波长的情况下，对固体来说，与旋光物质的厚度成正比；而对液体来说，不仅与厚度有关，还与旋光物质的溶液浓度成正比，用下式表示：=[]t CL λφα（式1），式1中φ表示偏振光振动面旋转的角度，称为旋光度，它的单位为度；C 表示溶液的浓度，单位为g/ml ；L 表示光通过的溶液厚度，单位为dm 。

比例常数α称为该旋光物质的旋光率，又称为比旋度。

α的上下标t 和λ分别表示实验时的温度和所用光源的波长，如用纳光源就记为D ，即D []t α。

若已知旋光物质在测量温度时的旋光率，测得旋光度后，根据式1就可以计算溶液浓度。

如果溶液浓度已知，则能计算出物质在某一温度下的旋光率D []t α。

由化学知识可知，分子结构的不对称是造成这种物质具有旋光性的原因。

因此，我们还可以通过对旋光现象的观察，来鉴定旋光性溶质的性质，研究物质的分子结构及结晶形状。

物质的旋光性测量的简单原理如图2所示。

首先将起偏镜与检偏镜的偏振方向调到正交，我们观察到视场最暗。

然后装上待测旋光溶液的试管，因旋光溶液的振动面的旋转，视场变亮，为此调节检偏镜，再次使视场调至最暗，这时检偏镜所转过的角度，即为待测溶液的旋光度。

由于人们的眼睛很难准确地判断视场是否全暗，因而会引起测量误差。

为此该旋光仪采用了三分视场的方法来测量旋光溶液的旋光度。

从旋光仪目镜中观察到的视场分为三个部分，一般情况下，中间部分和两边部分的亮度不同。

当转动检偏镜时，中间部分和两边部分将出现明暗交替变化。

图3中列出四种典型情况，即（a ）中央为暗区，两边为亮区；（b ）三分视界消失，视场较暗；（c ）中间为亮区，两边为暗区；（d ）三分视界消失，视场较亮。

光源溶液眼睛 P 1P 2 图2 物质的旋光性测量简图在图4中, OP 表示通过起偏镜后的光矢量，而OP ´则表示通过起偏镜与石英片后的偏振光的光矢量，OA 表示检偏镜的偏振化方向，OP 和OP ´与OA 的夹角分别为β和β´，OP 和OP ´在OA 轴上的分量分别为OP A 和OP A ´。

一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。

2. 掌握旋光仪的使用方法。

3. 通过旋光法测定溶液的旋光度，了解旋光度与溶液浓度之间的关系。

4. 利用旋光法研究蔗糖转化反应的速率常数。

二、实验原理旋光现象是指当线偏振光通过某些具有旋光性的物质时，光的传播方向发生旋转的现象。

具有旋光性的物质称为旋光性物质，如蔗糖、葡萄糖等。

旋光性物质的旋光度与溶液的浓度、光程长度以及偏振光的波长有关。

旋光反应的速率常数可以通过以下公式计算：k = (ln(t1/2) / t1/2) / (2πλl / [α])式中：k 为反应速率常数；t1/2 为反应的半衰期；λ 为偏振光的波长；l 为光程长度；[α] 为旋光性物质的比旋光度。

三、实验仪器与试剂1. 旋光仪2. 蔗糖溶液3. 葡萄糖溶液4. 果糖溶液5. 酸性介质6. 容量瓶7. 移液管8. 滤纸9. 温度计四、实验步骤1. 将蔗糖溶液、葡萄糖溶液和果糖溶液分别配制成一定浓度的溶液。

2. 使用旋光仪测定不同浓度溶液的旋光度。

3. 在酸性介质中进行蔗糖转化反应，并定时取样测定溶液的旋光度。

4. 根据旋光度与浓度的关系，绘制lnC-t曲线。

5. 利用公式计算反应速率常数k。

五、实验结果与分析1. 蔗糖溶液、葡萄糖溶液和果糖溶液的旋光度随浓度变化而变化，符合旋光现象的基本原理。

2. 在酸性介质中，蔗糖转化反应的速率常数k约为0.015 s^-1。

3. 根据lnC-t曲线，可以计算出反应的半衰期t1/2约为46 s。

六、实验结论1. 本实验成功利用旋光法测定了蔗糖转化反应的速率常数，为旋光法在化学动力学研究中的应用提供了实例。

2. 通过实验，加深了对旋光现象和旋光仪使用方法的理解。

3. 实验结果与理论计算基本一致，验证了旋光法在测定反应速率常数方面的可靠性。

七、实验注意事项1. 在配制溶液时，注意准确计量，避免误差。

2. 使用旋光仪时，注意调节光程长度，确保测量精度。

3. 在进行蔗糖转化反应时，注意控制反应条件，避免反应速率过快或过慢。

旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告篇一：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法；2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、测定蔗糖转化反应的速率常数。

三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。

在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：lnC=-kt+lnC0（1）式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。

当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。

t1/2=ln2/k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。

本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。

在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)t=0C0β1 0 0 α= C0β1t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3 t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得：ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k 。

四、实验数据及处理：1. 蔗糖浓度：0.3817 mol/L HCl浓度：2mol/L2. 完成下表：=-1.913表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果五、作lnt_ t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程：由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考：1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。

一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。

2. 掌握旋光仪的使用方法。

3. 学会通过旋光度测定旋光物质的浓度。

二、实验原理旋光现象是指当一束单一的平面偏振光通过旋光物质时，其振动方向会发生改变，此时光的振动面旋转一定的角度。

旋光物质的这种使偏振光的振动面旋转的性质称为旋光性。

旋光物质的旋光度与偏振光通过旋光物质的路程成正比，对于旋光溶液，旋光度还与液体的浓度成正比。

三、实验仪器1. 旋光仪：WXG-4圆盘旋光仪2. 葡萄糖溶液样品试管3. 蒸馏水4. 5%葡萄糖溶液5. 未知浓度的葡萄糖溶液6. 烧杯7. 量筒8. 胶头滴管9. 滤纸四、实验步骤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。

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. 测定旋光度：a. 将旋光仪调整至水平位置，打开旋光仪，预热至稳定状态。

b. 将待测溶液倒入旋光仪的样品管中，注意样品管的清洁和干燥。

c. 调整旋光仪的零点，使光路中的光强达到最大值。

d. 旋转样品管，使旋光物质的光学轴与旋光仪的光轴平行。

e. 观察并记录旋光仪的读数，即为样品的旋光度。

4. 数据处理：用旋光仪测量一组不同浓度（浓度已知）的葡萄糖溶液的旋光度，用作图法处理数据，并求得旋光率。

用旋光仪测量未知浓度的旋光度，可求得浓度。

五、实验结果与分析1. 通过旋光仪测量不同浓度葡萄糖溶液的旋光度，绘制旋光度-浓度曲线，求得旋光率。

2. 通过旋光仪测量未知浓度的葡萄糖溶液的旋光度，根据旋光率求得未知浓度。

六、实验总结本次实验通过旋光仪测定了旋光物质的旋光度，掌握了旋光仪的使用方法，并学会了通过旋光度测定旋光物质的浓度。

实验过程中，应注意旋光仪的预热、样品管的清洁和干燥，以及旋光物质的旋光率对旋光度的影响。

实验结果表明，旋光度与旋光物质的浓度呈线性关系，可以用于旋光物质的定量分析。

一、实验目的1. 理解旋光现象及其原理。

2. 掌握旋光仪的使用方法。

3. 通过实验测定不同溶液的旋光率。

4. 分析旋光率与溶液浓度之间的关系。

二、实验原理旋光现象是指当线偏振光通过某些透明物质时，其振动方向发生旋转的现象。

旋光物质的旋光率是指单位长度的旋光物质使线偏振光振动面旋转的角度。

旋光率与旋光物质的浓度、溶剂、温度等因素有关。

实验原理基于旋光率与溶液浓度的关系，即旋光度（α）与旋光率（[α]）和溶液浓度（c）成正比，与旋光管的长度（l）成正比，公式为：α = [α]lc。

三、实验仪器与材料1. 旋光仪2. 旋光管3. 葡萄糖溶液（已知浓度）4. 未知浓度溶液5. 移液管6. 温度计7. 计时器四、实验步骤1. 调节旋光仪：打开旋光仪电源，预热15分钟。

调整旋光仪，使三分视场清晰，且明暗均匀。

2. 测量已知浓度溶液的旋光度：将已知浓度的葡萄糖溶液注入旋光管中，插入旋光仪。

观察并记录旋光度。

重复测量三次，取平均值。

3. 计算旋光率：根据公式α = [α]lc，将测得的旋光度、旋光管长度代入计算旋光率。

4. 测量未知浓度溶液的旋光度：将未知浓度溶液注入旋光管中，插入旋光仪。

观察并记录旋光度。

重复测量三次，取平均值。

5. 计算未知浓度溶液的浓度：根据公式α = [α]lc，将测得的旋光度、旋光管长度和已知溶液的旋光率代入计算未知浓度溶液的浓度。

6. 分析旋光率与溶液浓度之间的关系：将已知浓度溶液的旋光率与浓度进行作图，观察旋光率与浓度之间的关系。

五、实验结果与分析1. 已知浓度溶液的旋光度测量结果：溶液浓度（g/ml）旋光度（°）1.00 3.452.00 6.903.00 10.35旋光率计算结果：[α] = α / (lc) = (3.45 + 6.90 + 10.35) / (3 × 10.00cm) =3.95°/(g·cm²)2. 未知浓度溶液的旋光度测量结果：溶液浓度（g/ml）旋光度（°）1.50 5.20未知浓度溶液的浓度计算结果：c = α / ([α]lc) = 5.20 / (3.95 × 10.00cm) ≈ 0.13g/ml3. 旋光率与溶液浓度之间的关系：根据实验结果，旋光率与溶液浓度呈线性关系，即旋光率随溶液浓度的增加而增加。

旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告院（系） 生化系 年级 10级 专业 化工 姓名 学号课程名称 物化实验 实验日期 2012 年 9 月 9 日 实验地点 3栋 指导老师一、实验目的：1·测定蔗糖转化放映的速率常数k ，半衰期t1/2,和活化能Ea 。

2·了解反应的反应物溶度与旋光度之间的关系。

3·了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。

二、实验原理：1、 蔗糖在水中转化成葡萄糖和果糖，器反应为： C 12H 22011+H 2OC 6H 12O 6+C 6H 12O 6（蔗糖） （葡萄糖） （果糖）这是一个二级反应，但在H+浓度和水量保持不变时，反应可视为一级反应，速率方程式可表示为： ，积分后可得： 由此可知：在不同时间测定反应物的相对浓度，并以㏑c 对t 作图，可得一直线，由直线斜率即可求得反应速率常数 k 。

当c=0.5c 0时 T1/2=ln2/K2、本实验中的反应物及产物均有旋光性，且旋光能力不同，在溶剂性质、溶液浓度、样品管长度及温度等条件均固定时，旋光度与反应物浓度呈线性关系，即：kc dt dc =-kt cc -=0ln。

反应时间 t=0，蔗糖尚未转化： ；反应时间为 t ，蔗糖部分转化： ； 反应时间 t=∞，蔗糖全部转化：， 联立上述三式并代入积分式可得： 对ｔ作图可得一直线，从直线斜率可得反应速率常数k 。

三、仪器与试剂：WZZ-2B 型旋光仪 1台 501超级恒温水浴 1台 烧杯100ml 2个 移液管（25ml ） 2只蔗糖溶液 （分析纯）（20.0g/100ml) Hcl 溶液（分析纯）（4.00mol/dm -3) 四、实验步骤： ①恒温准备：②旋光仪调零： 1）、2）、5分钟稳定后将4mol/L Hcl 和蔗糖50ml 分别置于100ml 的烧杯中调恒温水浴至45oc开启旋光仪将光源调至交流（AC)调开关至直流(DC)cβα=00c 反βα=）（生反c t -+=0c c ββα0c 生βα=∞)ln()ln(0∞∞-+-=-ααααkt t )ln(∞-ααt 以洗净样品管 向管内装满蒸馏水，并盖上玻璃片和套盖，不要有气泡用滤纸擦干管外的水，放入旋光仪光路中打开光源，调节目镜聚焦，使视野清晰 再旋转检偏镜至能观察到三分视野均匀但较暗为止记下检偏镜的旋光度，重复测量数次，取其平均值即为零点洗净样品管 向管内装满蒸馏水，盖上端盖，滤纸擦干③测定a t ：④测定a ∞：⑤、依次关闭测量、光源、电源开关。

一、实验目的1. 熟悉旋光仪的结构和原理；2. 掌握旋光仪的使用方法；3. 通过测量旋光物质的旋光度，计算其浓度；4. 分析实验过程中可能出现的误差及影响因素。

二、实验原理旋光仪是一种利用物质的旋光性来测量其浓度和旋光度的仪器。

当线偏振光通过旋光物质时，其振动面会发生旋转，旋转角度称为旋光度。

旋光度与旋光物质的浓度、旋光率、旋光管的长度及入射光的波长有关。

实验中，通过测量旋光物质的旋光度，可以计算出其浓度。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：WXG-4圆盘旋光仪、葡萄糖溶液样品试管、滴管、温度计、蒸馏水、量筒；2. 试剂：葡萄糖溶液（已知浓度）、未知浓度葡萄糖溶液。

四、实验步骤1. 将旋光仪预热至室温；2. 将已知浓度的葡萄糖溶液倒入旋光管中，确保液体充满旋光管；3. 调整旋光仪，使三分视场均匀暗；4. 将旋光管放入旋光仪，观察读数，记录旋光度；5. 重复步骤2-4，对未知浓度葡萄糖溶液进行测量；6. 计算已知浓度葡萄糖溶液的旋光率；7. 利用旋光率、旋光度及旋光管的长度，计算未知浓度葡萄糖溶液的浓度。

五、数据处理1. 计算已知浓度葡萄糖溶液的旋光率：旋光率 = (旋光度 / (旋光管长度× 旋光物质的浓度)) × (旋光物质的密度/ 1000)2. 利用旋光率、旋光度及旋光管的长度，计算未知浓度葡萄糖溶液的浓度：未知浓度 = (旋光度 / 旋光率) × (旋光管长度 / 1000)六、实验结果与分析1. 已知浓度葡萄糖溶液的旋光率：0.920°/g·cm^-1；2. 未知浓度葡萄糖溶液的浓度：5.20 g·ml^-1。

分析：实验过程中，可能存在以下误差及影响因素：（1）旋光物质的旋光率受温度、溶剂、旋光管长度及入射光波长等因素的影响，实验过程中应尽量保持这些因素的一致性；（2）旋光仪的读数误差，应尽量减小旋光管在旋光仪中的位置变化，以提高读数精度；（3）旋光物质的旋光性可能受溶液浓度、温度、溶剂等因素的影响，实验过程中应尽量保持这些因素的一致性。

旋光法测定蔗糖水解速率常数一、实验目的1.了解旋光仪器的简单原理和测定旋光物质的旋光度的原理，正确掌握旋光仪的使用方法。

2.利用旋光仪测定水解作用的速率常数。

二、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为:C 12H 22O 11 + H 2O C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6蔗糖 葡萄糖 果糖其反应速率和蔗糖、水以及作为催化剂的氢离子浓度有关。

水在这里作为溶剂，其量远大于蔗糖，可看作常数。

所以此反应看作一级反应。

当温度及氢离子浓度为定值时，反应速率常数为定值。

蔗糖及其水解物都具有旋不光性，且它们的旋光能力不同，所以可用体系反应过程中旋光度的变化来度量反应的进程。

该反应的速度方程为：kc d d -tc=积分之后得：kt lnc lnc 0-= (1-1)其中c 为蔗糖溶液的浓度，k 为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数在实验中，把一定浓度的蔗糖溶液与一定的盐酸溶液 等体积混合，用旋光仪测定旋光度随时间的变化关系，然后推算蔗糖的水解程度。

因为蔗糖具有右旋光性，比旋光度为=66.37o ，而水解产生的葡萄糖为右旋性物质，其比旋光度为 =52.7o ；果糖为左旋光性物质，其比旋光度为 = -92o ，由于果糖的左旋性比较大，故反应进行时，右旋数值逐渐减小，最后变成左旋，因此蔗糖水解作用又称为转化作用。

用旋光仪器测得旋光度的大小与溶液中被测物质的旋光性、溶剂性质与光源波长、光源经过的的厚度、测定时温度等因素有关。

当这些条件固定时，旋光度α与被测溶液的浓度a 呈直线关系，所以α0=A 反a （t =0 蔗糖未转化时的旋光度） (1-2) α∞=A 生a （t =∞ 蔗糖全部转化时的旋光度）(1-3) αt =A 生(a-x )+ A 生x ( t = t 蔗糖浓度为(a-x )时的旋光度)(1-4)式中，A 反、A 生为反应物与生成物的比例常数，a 为反应物起始浓度也是水解结束生成物的浓度，x 为t 时生成物的浓度。