旋光仪测定溶液的浓度及旋光度(最新整理)

用旋光仪测定糖溶液的浓度【实验目的】熟悉旋光仪的结构、原理和使用方法；测量旋光溶液的旋光率和百分浓度【实验器材】旋光仪，盛液玻璃管，温度计，已知和未知浓度的葡萄糖溶液。

[实验原理]对于透明的固体来说．旋光角φ与光透过物质的厚度L 成正比；而对于液体来说．除了厚度之外，还与溶液的浓度c 成正比。

同时，旋转的角度，还与溶液的温度t 以及光的波长λ有关。

实验证明．在给定波长(单色光)和一定温度下，如旋光物质为溶液，则旋光角由下式表示：[]L Ct 100λαϕ=在上式中 为旋光率，C 为100毫升溶液中含有溶质的克数，L 为溶液厚度，以分米[]tλα为单位。

旋光率随不同的溶液而异，对于同一种溶液来说，它是随波长而异的常数，实验室的旋光仪常以钠光作光源，故波长已定。

而温度的改变，对旋光率稍有影响，就大多数物质来讲，当温度升高摄氏1度时，旋光率约减小千分之几。

通过对旋光角的测定，可检验溶液的浓度、纯度和溶质的含量，因此旋光测定法在药物分析、医学化验和工业生产及科研等领域内有着广泛地应用。

在医、药学中常用的分析方法有比较法和间接测定法。

一、比较法已知浓度为C 1的某种旋光性溶液，其厚度为L 1，可测出其旋光角φ1。

要测同种未知浓度的溶液，只要测定该溶液在厚度为L 2时的旋光角就可计算出未知浓度。

[]11100L Ct λαϕ=[]22100L Ct λαϕ=得 121122C L L C ϕϕ=如果两溶液厚度相同，则 1122C C ϕϕ= 二、间接测定法对于已知旋光率的某种旋光性溶液，测出溶液厚度为L 时的旋光角φ，就可[]tλα由式(9—1)计算出浓度C 。

测定物质旋光角的仪器叫旋光仪。

旋光仪外形如图9—1。

其工作原理如图9—2所 示。

图9—1 旋光仪外形1．底座 2电源开关 3 度盘转动手轮 4 读数放大镜 5 调焦手轮 6度盘及游标7镜筒 o ．镜筒盖 9．镜盖手柄 10．镜盖连接图 11 灯罩 12灯座图9-3 零度视场时检偏器连射轴方向图9-4 半荫板与三荫板眼睛检偏器偏振面旋转旋光物质二部分偏振光半荫板平面偏振光起偏器非偏振光单色光源当盛液玻璃管装入旋光物质时，光振动矢量P 、P ，的振动面同时旋转一个角度，见图9—2。

用旋光仪测定糖溶液的浓度【实验目的】熟悉旋光仪的结构、原理和使用方法；测量旋光溶液的旋光率和百分浓度【实验器材】旋光仪，盛液玻璃管，温度计，已知和未知浓度的葡萄糖溶液。

[实验原理]对于透明的固体来说．旋光角φ与光透过物质的厚度L 成正比；而对于液体来说．除了厚度之外，还与溶液的浓度c 成正比。

同时，旋转的角度，还与溶液的温度t 以及光的波长λ有关。

实验证明．在给定波长(单色光)和一定温度下，如旋光物质为溶液，则旋光角由下式表示：[]L Ct 100λαϕ=在上式中 为旋光率，C 为100毫升溶液中含有溶质的克数，L 为溶液厚度，以分米[]tλα为单位。

旋光率随不同的溶液而异，对于同一种溶液来说，它是随波长而异的常数，实验室的旋光仪常以钠光作光源，故波长已定。

而温度的改变，对旋光率稍有影响，就大多数物质来讲，当温度升高摄氏1度时，旋光率约减小千分之几。

通过对旋光角的测定，可检验溶液的浓度、纯度和溶质的含量，因此旋光测定法在药物分析、医学化验和工业生产及科研等领域内有着广泛地应用。

在医、药学中常用的分析方法有比较法和间接测定法。

一、比较法已知浓度为C 1的某种旋光性溶液，其厚度为L 1，可测出其旋光角φ1。

要测同种未知浓度的溶液，只要测定该溶液在厚度为L 2时的旋光角就可计算出未知浓度。

[]11100L Ct λαϕ=[]22100L Ct λαϕ=得 121122C L L C ϕϕ=如果两溶液厚度相同，则 1122C C ϕϕ= 二、间接测定法对于已知旋光率的某种旋光性溶液，测出溶液厚度为L 时的旋光角φ，就可[]tλα由式(9—1)计算出浓度C 。

测定物质旋光角的仪器叫旋光仪。

旋光仪外形如图9—1。

其工作原理如图9—2所 示。

图9—1 旋光仪外形1．底座 2电源开关 3 度盘转动手轮 4 读数放大镜 5 调焦手轮 6度盘及游标7镜筒 o ．镜筒盖 9．镜盖手柄 10．镜盖连接图 11 灯罩 12灯座图9-3 零度视场时检偏器连射轴方向图9-4 半荫板与三荫板眼睛检偏器偏振面旋转旋光物质二部分偏振光半荫板平面偏振光起偏器非偏振光单色光源当盛液玻璃管装入旋光物质时，光振动矢量P 、P ，的振动面同时旋转一个角度，见图9—2。

旋光仪测旋光液体的浓度实验报告一、实验目的1、掌握旋光仪的使用方法。

2、学会用旋光仪测量旋光液体的浓度。

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。

能使偏振光的振动面旋转的物质称为旋光性物质。

旋光性物质的旋光能力用旋光度来表示。

旋光度与溶液中旋光性物质的浓度、液柱长度、温度以及光的波长等因素有关。

对于给定的旋光性物质，在一定温度和波长下，其旋光度与溶液浓度成正比。

即：＼＼alpha ＝＼alpha^＼prime c l＼其中，＼（＼alpha\）为旋光度，＼（＼alpha^＼prime\）为比旋光度（与物质的性质、温度和光的波长有关），＼（c\）为溶液的浓度，＼（l\）为液柱长度。

通过测量旋光度，可以计算出溶液的浓度。

三、实验仪器与试剂1、仪器旋光仪容量瓶（＼（50ml\）、＼（100ml\））移液管（＼（5ml\）、＼（10ml\））分析天平烧杯玻璃棒2、试剂已知比旋光度的旋光性溶液蒸馏水四、实验步骤1、仪器准备接通旋光仪电源，预热约\（10\）分钟，使仪器达到稳定状态。

用蒸馏水清洗旋光管，确保管内无杂质。

2、溶液配制准确称取一定量的旋光性物质，用蒸馏水溶解并配制成不同浓度的溶液。

例如，配制浓度分别为\（c_1\）、＼（c_2\）、＼（c_3\）等的溶液。

3、装样用移液管吸取适量的溶液注入旋光管，注意不要产生气泡。

将旋光管两端的盖子盖紧。

4、测量将旋光管放入旋光仪的样品室，调节目镜使视场清晰。

旋转检偏镜，找到三分视野明暗相等的位置，读取此时的角度值，即为该溶液的旋光度。

重复测量三次，取平均值。

5、数据记录与处理记录每次测量的旋光度和对应的溶液浓度。

根据实验原理中的公式，计算出比旋光度。

五、实验数据记录｜溶液浓度（＼（g/ml\））｜旋光度（°）｜测量次数|平均值（°）｜｜｜｜｜｜｜c1|α11|1|＿____|｜｜α12|2| ｜｜｜α13|3| ｜｜c2|α21|1|＿____|｜｜α22|2| ｜｜｜α23|3| ｜｜c3|α31|1|＿____|｜｜α32|2| ｜｜｜α33|3| ｜六、数据处理与结果分析1、计算各浓度溶液旋光度的平均值。

旋光率。
由于人眼很难准确地判断视场是否黑暗，旋光仪拆用半荫法 原理，即比较中相邻两光束的强度是否相同，来确定旋光
放试管后
制备不同浓度C的蔗糖溶液先后注入同一长度的试管内， 用旋光仪测定其旋光度 ，作出~C曲线，根据曲线求得蔗 糖溶液的旋光率。
旋光仪图片
测量旋光性溶液的旋光率和浓度
• 了解旋光仪的结构原理 • 用旋光仪测量蔗糖溶液的旋光率和浓度
光在传播过程中，电矢量的振动方向始终沿某一方向的 光称为线偏振光或平面线偏振光。
一般光源发出的光是自然光，其电矢量的振动方向出现 在各个方向，即非偏振光。
使用起偏器可将非偏振光变成偏振光。这一过程称为起偏。
鉴别光的偏振状态的过程称为检偏，起偏器可用于检偏，成 为检偏器。根据马吕斯定律，通过检偏器后光的强度：
I I0 cos2
线偏振光通过某些物质的溶液后，其振动面将旋转一定角
度 ，这种现象称为旋光现象，旋转的角度称为旋光度。
Cl
—— 旋光物质的旋光率 C ——旋光物质的浓度
溶液
l
用旋光仪测出浓度已知的溶液的旋光度，即可求得溶液的

.实验二 旋光仪测定溶液的浓度及旋光度【实验目的】1、 加深对旋光现象的理解，观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象。

2、 掌握旋光仪的构造原理和使用方法。

3、 测定糖溶液的比旋光率及其浓度。

【实验仪器】4、 1、WXG-4小型旋光仪5、 2 、烧杯 3 、蔗糖 4 、葡萄糖 5 、蒸馏水 6 、物理天平 7 、玻璃棒 8 、温度计 等。

【实验原理】光是电磁波，它的电场和磁场矢量 互相垂直，且又垂直于光的传播方向。

通常用电矢量代表光矢量， 并将光矢量 与光的传播方向所构成的平面称为振 动面。

在传播方向垂直的平面内， 光矢 量可能有各种各样的振动状态， 被称为 光的偏振态。

若光的矢量方向是任意 的，且各方向上光矢量大小的时间平均 值是相等的，这种光称为自然光。

若光矢量可以采取任何方向，但不同的方向其振幅不同，某一方向振动的振幅最强，而与该方向垂直的方向振动最弱， 则称为部分偏振光。

若光矢量的方向始终不变，只是其振幅随位相改变，光矢量的末端轨迹是一条直线，则称为线偏振光。

当线偏振光通过某些透明物质（例如糖溶液）后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度， 这种现象称为旋光现象。

旋转的角度φ称为旋光度。

能使其振动面旋转的物质称为旋光性物质。

旋光性物质不仅限于像糖溶液、松节油等液体， 还包括石英、 朱砂等具有旋光性质的固体。

不同的旋光性物质可使偏振光的振动面向不同方向旋转。

若面对光源，使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质；使振动面逆时针旋转的物质称为左旋物质。

实验证明，对某一旋光溶液， 当入射光的波长给定时， 旋光度φ与偏振光通过溶液的长度 l 和溶液的浓度 c 成正比，即cl（ 1）式中旋光度φ的单位为“度” ，偏振光通过溶液的长度 l 的单位为 dm ，溶液浓度的单位为 g ml 1。

为该物质的比旋光率， 它在数值上等于偏振光通过单位长度 (m) 单位浓度 (g ml 1) 的溶液后引起的振动面的旋转角度。

旋光仪测浓度实验报告旋光仪测浓度实验报告摘要：本实验旨在利用旋光仪测量溶液中的物质浓度。

通过测量溶液的旋光角度，结合已知的旋光度和摩尔旋光度，可以计算出溶液中物质的浓度。

实验结果表明，旋光仪是一种有效且精确的测量浓度的工具。

引言：旋光现象是光在某些物质中传播时发生的一种特殊现象。

光线在通过旋光物质时，会发生偏转，这种偏转被称为旋光。

旋光角度与旋光物质的浓度有关，因此可以通过测量旋光角度来确定溶液中物质的浓度。

旋光仪作为一种测量旋光角度的仪器，被广泛应用于化学、生物、医药等领域。

实验方法：1. 准备实验所需的旋光仪、溶液和试管。

2. 将溶液倒入试管中，确保试管中的溶液充满。

3. 将试管放入旋光仪中，调整仪器使其对准试管中的溶液。

4. 通过旋转仪器上的旋钮，观察并记录旋光仪的读数。

5. 重复上述步骤3和4，以获得更加准确的测量结果。

实验结果与分析：在本实验中，我们选择了蔗糖溶液作为样品，利用旋光仪测量了不同浓度下的旋光角度。

通过测量，我们得到了以下数据：浓度（mol/L）旋光角度（度）0.1 2.50.2 5.10.3 7.80.4 10.30.5 12.6根据实验数据，我们可以绘制出浓度与旋光角度之间的关系曲线。

通过拟合曲线，我们可以得到旋光度和摩尔旋光度的数值。

根据已知的旋光度和摩尔旋光度，我们可以计算出溶液中蔗糖的浓度。

实验结论：通过本实验，我们成功地利用旋光仪测量了蔗糖溶液的浓度。

实验结果表明，旋光仪是一种有效且精确的测量浓度的工具。

通过测量旋光角度，我们可以确定溶液中物质的浓度。

在实际应用中，旋光仪可以广泛应用于化学、生物、医药等领域，用于测量各种溶液中物质的浓度。

实验的局限性：在本实验中，我们只选取了蔗糖溶液作为样品进行测量。

实际上，不同物质的旋光度和摩尔旋光度是不同的，因此在实际应用中需要根据具体物质的特性进行测量和计算。

此外，实验中的测量误差也可能会影响最终的结果，因此在实际应用中需要注意仪器的精度和测量方法的准确性。

用旋光仪测定糖溶液的浓度【实验目的】熟悉旋光仪的结构、原理和使用方法；测量旋光溶液的旋光率和百分浓度【实验器材】旋光仪，盛液玻璃管，温度计，已知和未知浓度的葡萄糖溶液。

[实验原理]对于透明的固体来说．旋光角φ与光透过物质的厚度L 成正比；而对于液体来说．除了厚度之外，还与溶液的浓度c 成正比。

同时，旋转的角度，还与溶液的温度t 以及光的波长λ有关。

实验证明．在给定波长(单色光)和一定温度下，如旋光物质为溶液，则旋光角由下式表示：[]L Ct 100λαϕ=在上式中 为旋光率，C 为100毫升溶液中含有溶质的克数，L 为溶液厚度，以分米[]tλα为单位。

旋光率随不同的溶液而异，对于同一种溶液来说，它是随波长而异的常数，实验室的旋光仪常以钠光作光源，故波长已定。

而温度的改变，对旋光率稍有影响，就大多数物质来讲，当温度升高摄氏1度时，旋光率约减小千分之几。

通过对旋光角的测定，可检验溶液的浓度、纯度和溶质的含量，因此旋光测定法在药物分析、医学化验和工业生产及科研等领域内有着广泛地应用。

在医、药学中常用的分析方法有比较法和间接测定法。

一、比较法已知浓度为C 1的某种旋光性溶液，其厚度为L 1，可测出其旋光角φ1。

要测同种未知浓度的溶液，只要测定该溶液在厚度为L 2时的旋光角就可计算出未知浓度。

[]11100L Ct λαϕ=[]22100L Ct λαϕ=得 121122C L L C ϕϕ=如果两溶液厚度相同，则 1122C C ϕϕ= 二、间接测定法对于已知旋光率的某种旋光性溶液，测出溶液厚度为L 时的旋光角φ，就可[]tλα由式(9—1)计算出浓度C 。

测定物质旋光角的仪器叫旋光仪。

旋光仪外形如图9—1。

其工作原理如图9—2所 示。

图9—1 旋光仪外形1．底座 2电源开关 3 度盘转动手轮 4 读数放大镜 5 调焦手轮 6度盘及游标7镜筒 o ．镜筒盖 9．镜盖手柄 10．镜盖连接图 11 灯罩 12灯座图9-3 零度视场时检偏器连射轴方向图9-4 半荫板与三荫板眼睛检偏器偏振面旋转旋光物质二部分偏振光半荫板平面偏振光起偏器非偏振光单色光源当盛液玻璃管装入旋光物质时，光振动矢量P 、P ，的振动面同时旋转一个角度，见图9—2。

旋光性溶液浓度的测量实验报告实验目的，通过测量旋光仪的旋光度，探究旋光性溶液浓度与旋光度的关系，从而建立旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系。

实验仪器与试剂，旋光仪、旋光性溶液、蒸馏水、移液器、比色皿、玻璃棒。

实验原理，旋光性溶液是指溶液中存在旋光现象的溶液，其旋光度与溶液中旋光性物质的浓度成正比。

旋光度是指溶液在旋光仪中测得的旋转光线的角度。

实验步骤：1. 将旋光仪放在水平台上，打开仪器电源，待仪器预热稳定后进行校准。

2. 取一定量的旋光性溶液，用移液器转移到比色皿中。

3. 在另一比色皿中取同样体积的蒸馏水作为空白对照。

4. 将两个比色皿放在旋光仪上，调整仪器使两个比色皿中的液面与光线平行。

5. 记录两个比色皿的旋光度，并计算旋光性溶液的旋光度。

6. 重复以上步骤，取不同浓度的旋光性溶液进行测量。

实验数据处理：1. 绘制旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线。

2. 通过标准曲线，可以计算出未知浓度旋光性溶液的浓度。

实验结果与分析：通过实验数据处理，得到了旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线，该曲线表明了旋光性溶液浓度与旋光度之间的定量关系。

实验结果表明，旋光度随着溶液浓度的增加而增加，呈现出一定的线性关系。

通过标准曲线，我们可以准确地计算出未知浓度旋光性溶液的浓度，为进一步研究旋光性溶液提供了重要的参考数据。

实验结论：本实验通过测量旋光性溶液的旋光度，建立了旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系，得到了旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线。

实验结果表明，旋光度与溶液浓度呈线性关系。

通过标准曲线，可以准确地计算出未知浓度旋光性溶液的浓度。

这为进一步研究旋光性溶液的性质和应用提供了重要的参考数据。

实验中存在的不确定因素和改进方案：在实验过程中，可能存在操作不当、仪器误差等因素。

为了减小这些不确定因素的影响，可以加强操作规范，提高实验技能，同时定期校准仪器，保证实验数据的准确性和可靠性。

实验的局限性和展望：本实验建立了旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系，但仅限于特定条件下的实验结果。

[精品]用旋光仪测旋光性溶液的浓度在化学实验中，旋光仪是一种常用仪器，经常用来测量旋光性物质的旋光角以及浓度。

旋光性物质是指具有会使得光线偏转的性质，这种现象被称为旋光性。

旋光性物质可以是有机化合物、无机化合物以及生物大分子等。

通过旋光仪可以检测这种旋光性物质的旋光角大小和方向，从而推断其浓度。

一、旋光现象及测量方法旋光是指在旋转性质物质中，光线沿着物质的传播方向被偏转的现象。

旋光性物质分为左旋和右旋两种，左旋的物质旋光角为负数，右旋的物质旋光角为正数。

旋光角是指物质的单位长度内光线偏转的角度。

用旋光仪测量旋光性物质的浓度通常需要以下步骤：1.将样品制成所需浓度的溶液。

2.用旋光仪监测制成的旋光性溶液的旋光角（α）及旋光性质（左旋或右旋）。

3.将所测旋光角与标准曲线相比较，通过标准曲线可以推算出所测旋光角对应的浓度值。

二、实验步骤1、准备样品：取所需量的旋光性物质，根据实验目的调整浓度，加入适量的溶剂，摇匀。

2、调节旋光仪：先对旋光仪进行调节。

首先对旋光仪进行零位调节，即将二面镜和透镜卸下并重新组装，使得仪器表盘中心的光电池接收到的光线强度最大，表盘上的“0”标记对准标线。

接下来，将样品加入比色池中，启动旋光仪，仪器表盘上的数值将开始变化。

3、进行测定：将比色池填满旋光理化极限荧光探测器中的透镜，并竖直地放入旋光仪中，在旋转时，逐渐加入样品，直至旋光角度稳定。

记录下采集到的数据，其中可以计算出旋转方向值和旋转角度的值。

4、计算浓度：通过对比实验数据，建立标准曲线，进而得出所测溶液中的浓度值。

三、实验注意事项1、旋光性物质是一种化学物质，应当注意其对人体的危害，避免接触皮肤和吸入其粉尘。

2、使用旋光仪前需要对仪器进行调校和准备，以保证实验结果的准确性。

3、实验过程中要保证样品的水平和比色池的清洁。

4、建立标准曲线时，需要测定不同浓度的样品产生的旋光角以及与其对应的浓度，以保证曲线的准确性。

5、实验结束后，应将仪器彻底清洗干净，避免物质残留和环境污染。

物理实验教案实验名称：旋光仪测旋光液体的浓度 1 目的1) 观察光的偏振现象，加深对光偏振的认识； 2) 了解旋光仪的结构及测量原理；3) 掌握旋光仪测定旋光液体浓度的方法。

2 仪器WXG-4圆盘旋光仪、葡萄糖溶液样品试管3 实验原理3.1偏振光的获得与检测1) 偏振光的获得：使自然光通过偏振片就形成只有一个振动方向的线偏振光（平面偏振光）。

2) 偏振光的检测：用偏振片观察偏振光时，转动偏振片，当偏振片的偏振化方向与偏振光的振动方向一致时可看到最大的光强度，当偏振片的偏振化方向与偏振光的振动方垂直时，光强度为零。

用偏振片来观察自然光，转动偏振片观察时光强度保持不变。

3) 物质的旋光性质：平面光通过旋物质时振动面相对入射光的振动面旋转了一定的角度，角度的大小（称旋光度）φ与偏振光通过旋光物质的路程l 成正比，对于旋光溶液，旋光度还与液体的浓度C 成正比。

()()对于旋光溶液对于旋光晶体lC ，l αϕαϕ==其中а为旋光率。

3.2 旋光溶液旋光率及浓度的测定方法1) 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φ，用作图法处理数据，并求得旋光率а，l k=α2) 用旋光仪测量未知浓度的旋光度x ϕ，可求得浓度lC xx αϕ=；也可利用旋光关系曲线直接确定对应的浓度。

3.3光学原理从图1旋光仪的光路图可以看出，钠光灯射出的光线通过毛玻璃后，经聚光透镜成平行光，再经滤色镜变成波长为m 710893.5-⨯的单色光。

这单色光通过起偏镜后成为平面偏振光，中间部分的偏振光再通过竖条状旋光晶片，其振动面相对两旁部分转过一个小角度，形成三分视场。

仪器出厂时把三分场均匀暗作为零度视场并调在度盘零度位置，三分场均匀暗的形成原理如图2所示。

图1 旋光仪的光路图图2三分场均匀暗视场的形成原理3.4 度盘双游标读数1) 读取左右两游标的读数并求平均得：2BA +=θ 2)0θθϕ-=（注意：如果0θ为170多度时，那么θ读数应当加上180度）。

实验二旋光仪测定溶液得浓度及旋光度【实验目得】1、加深对旋光现象得理解,观察线偏振光通过旋光物质得旋光现象。

2、掌握旋光仪得构造原理与使用方法、3、测定糖溶液得比旋光率及其浓度。

【实验仪器】4、1、ＷXG-４小型旋光仪5、2、烧杯3、蔗糖4、葡萄糖5、蒸馏水6、物理天平7、玻璃棒8、温度计等。

【实验原理】光就是电磁波,它得电场与磁场矢量互相垂直,且又垂直于光得传播方向。

通常用电矢量代表光矢量,并将光矢量与光得传播方向所构成得平面称为振动面、在传播方向垂直得平面内,光矢量可能有各种各样得振动状态,被称为光得偏振态。

若光得矢量方向就是任意得,且各方向上光矢量大小得时间平均值就是相等得,这种光称为自然光。

若光矢量可以采取任何方向,但不同得方向其振幅不同,某一方向振动得振幅最强,而与该方向垂直得方向振动最弱,则称为部分偏振光、若光矢量得方向始终不变,只就是其振幅随位相改变,光矢量得末端轨迹就是一条直线,则称为线偏振光。

当线偏振光通过某些透明物质(例如糖溶液)后,偏振光得振动面将以光得传播方向为轴线旋转一定角度,这种现象称为旋光现象。

旋转得角度φ称为旋光度。

能使其振动面旋转得物质称为旋光性物质。

旋光性物质不仅限于像糖溶液、松节油等液体,还包括石英、朱砂等具有旋光性质得固体。

不同得旋光性物质可使偏振光得振动面向不同方向旋转、若面对光源,使振动面顺时针旋转得物质称为右旋物质;使振动面逆时针旋转得物质称为左旋物质。

实验证明,对某一旋光溶液,当入射光得波长给定时,旋光度φ与偏振光通过溶液得长度l与溶液得浓度c成正比,即(1)式中旋光度φ得单位为“度”,偏振光通过溶液得长度ｌ得单位为ｄm ,溶液浓度得单位为。

为该物质得比旋光率,它在数值上等于偏振光通过单位长度(ｍ)单位浓度()得溶液后引起得振动面得旋转角度。

其单位为度·ml·dm—1·g-1由于测量时得温度及所用波长对物质得比旋光率都有影响,因而应当标明测量比旋光率时所用波长及测量时得温度。

用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度[实验目的]1.观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象2.学习用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度[实验原理]如图所示，线偏振光通过某些物质的溶液（特别是含有不对称碳原子物质的溶液，如蔗糖溶液）后，线偏振光的振动面将旋转一定的角度φ，这种现象称为旋光现象。

旋转的角度φ称为旋转角或旋光度。

它与偏振光通过的溶液长度l和溶液中旋光性物质的浓度c成正比,即φ=αc l式中，α称该物质的旋光率,它在数值上等于偏振光通过单位长度(1分米)、单位浓度（1克/毫升）的溶液后引起振动面旋转的角度。

c用克/毫升表示，l用分米表示。

图1-1 观测偏振光的振动面旋转的实验原理图实验表明，同以旋光物质对不同波长的光有不同的旋光率；在一定温度下，它的旋光率与入射光波长λ的平方成反比，这个现象称为旋光色散。

本实验我们采用钠黄线的D线（入＝589.3纳米）来测定旋光率。

若已知待测旋光性溶液的浓度c和液柱的长度l, 测出旋光度φ就可由上式计算出其旋光率。

显然，在液柱的长度l不变时，依次改变浓度c, 测出相应的旋光度φ，然后画出φ～c 曲线—旋光曲线，利用最小二乘法处理数据，求出旋光率α。

理论上，温度在14°～30°C 时，蔗糖的旋光率为：αt=(66.412+0.01267c-0.000376c2)[1-0.00037(t-20)] 。

利用求出的旋光率，测出旋光性溶液的旋光度，可确定溶液中所含旋光物质的浓度。

[装置介绍]1—光源；2—会聚透镜；3—滤光片；4—起偏镜；5—石英片；6—测试管；7—检偏镜；8—望远镜物镜；9—刻度盘；10—望远镜目镜；图2-1 旋光仪示意图测量物质旋光度的装置称为旋光仪，其结构如图2—1所示。

测量时，先将旋光仪中起偏镜（4）和检偏镜（7）的偏振轴调到相互正交，这时在目镜（10）中看到最暗的视场；然后装上测试管（6），转动检偏镜，使因振动面旋转而变亮的视场重新达到最暗，此时检偏镜的旋转角度即表示被测溶液的旋光度。

使用仪器的几点说明：
1．将仪器接交流电源，开启电源开关，约5分钟后钠光灯发光正常，才可开始工作。
2．选择长度适宜的装液试管，注满试液．装上橡皮圈．直至不漏为止。螺帽不宜旋得太紧，以免护片玻璃发生变形，影响读数准确性。然后将试管两头残余溶液擦干，以免影响观察清晰度及测定精度。
3．装溶液时试管内不可留有气泡，如发现气泡应使之进入试管的凸出部分，以免影响测量结果。
一、比较法
已知同种未知浓度的溶液，只要测定该溶液在厚度为L2时的旋光角就可计算出未知浓度。
得
如果两溶液厚度相同，则
二、间接测定法
对于已知旋光率 的某种旋光性溶液，测出溶液厚度为L时的旋光角φ，就可由式(9—1)计算出浓度C。
测定物质旋光角的仪器叫旋光仪。旋光仪外形如图9—1。其工作原理如图9—2所示。
转动检偏器，找出零度视场的新位置，从左、右度盘上分别读出该溶液对应的刻度值θL1和θR1，求得θ1值。重复3次，并记下相应的数值，求得平均值，作为所测角度。根据 求得旋转角度φ1。由已知浓度C1和L1，根据公式(9—1)，可计算出糖溶液的旋光率 。
3．测定糖溶液的未知浓度
(1)将盛有未知浓度C2的糖溶液的玻璃管放入旋光仪中，按上述步骤进行测量，最后求得旋转角度φ2．根据实验所得的 和已知的L2值，由公式(9—1)计算出C2值。
在上式中 为旋光率，C为100毫升溶液中含有溶质的克数，L为溶液厚度，以分米为单位。旋光率随不同的溶液而异，对于同一种溶液来说，它是随波长而异的常数，实验室的旋光仪常以钠光作光源，故波长已定。而温度的改变，对旋光率稍有影响，就大多数物质来讲，当温度升高摄氏1度时，旋光率约减小千分之几。
通过对旋光角的测定，可检验溶液的浓度、纯度和溶质的含量，因此旋光测定法在药物分析、医学化验和工业生产及科研等领域内有着广泛地应用。在医、药学中常用的分析方法有比较法和间接测定法。

旋光仪【仪器用途】旋光仪是测定物质旋光度的仪器。

通过对样品旋光度的测定，可以分析确定物质的浓度、含量及纯度等。

WZZ－2型自动旋光仪采用光电自动平衡原理，进行旋光测量，测量结果由数字显示，它既保持了WZZ－1自动指示旋光仪稳定可靠的优点，又弥补了它的读数不方便的缺点，具有体积小，灵敏度高，没有人为误差，读数方便等特点。

对目视旋光仪难以分析的低旋光仪品也能适应。

旋光仪广泛用于医药、食品、有机化工等各个领域，如：农业：农用抗菌素、家用激素、微生物农药及农产品淀粉含量等成份分析。

医药：抗菌素、维生素、葡萄糖等药物分析，中草药药理研究。

食品：食糖、味精、酱油等生产过程的控制及成品检查，食品含糖量的测定。

石油：矿物油分析、石油发酵工艺的监视。

香料：香精油分析。

卫生事业：医院临床糖尿病分析。

【仪器性能】1、测定范围：- 45°～+ 45°2、示值误差：±(0.01°+测量值×0.05%)3、可测样品最低透过率：10％4、读数重复性：≤0.01°5、显示器A型：数字显示：5位LED显示B型：液晶显示：5位LCD显示最小示值：0.005°6、光源：钠单色光，波长589.44纳米7、试管：200毫米、l00毫米两种8、电源：220伏±22伏，50赫兹9、仪器尺寸：625毫米X 325毫米X 250毫米l0、B型：RS232接口11．仪器重量：28公斤【实验原理】一、偏振光的基本概念根据麦克斯韦的电磁场理论，光是一种电磁波。

光的传播就是电场强度E和磁场强度H以横波的形式传播的过程.而E与H互相垂直，也都垂直于光的传播方向，因此光波是一种横波。

由于引起视觉和光化学反应的是E，所以E矢量又称为光矢量，把E的振动称为光振动，E与光波传播方向之间组成的平面叫振动面。

光在传播过程中，光振动始终在某一确定方向的光称为线偏振光，简称偏振光[见图1(a)]。

用旋光仪测旋光性溶液的浓度【实验目的】1. 观察光的偏振现象和偏振光通过旋光物质后的旋光现象.2. 了解旋光仪的结构原理，学习测定旋光性溶液的旋光率和浓度的方法.3. 进一步熟悉用图解法处理数据.【实验仪器】WXG-4型圆盘旋光仪。

【实验原理】一、偏振光的基本概念根据麦克斯韦的电磁场理论，光是一种电磁波.光的传播就是电场强度E和磁场强度H 以横波的形式传播的过程.而E与H互相垂直，也都垂直于光的传播方向，因此光波是一种横波.由于引起视觉和光化学反应的是E，所以E矢量又称为光矢量，把E的振动称为光振动，E与光波传播方向之间组成的平面叫振动面.光在传播过程中，光振动始终在某一确定方向的光称为线偏振光，简称偏振光[见图1(a)].普通光源发射的光是由大量原子或分子辐射而产生，单个原子或分子辐射的光是偏振的，但由于热运动和辐射的随机性，大量原子或分子所发射的光的光矢量出现在各个方向的概率是相同的，没有哪个方向的光振动占优势，这种光源发射的光不显现偏振的性质，称为自然光[见图1(b)].还有一种光线，光矢量在某个特定方向上出现的概率比较大，也就是光振动在某一方向上较强，这样的光称为部分偏振光[见图1(c)].二、偏振光的获得和检测将自然光变成偏振光的过程称为起偏，起偏的装置称为起偏器.常用的起偏器有人工制造的偏振片、晶体起偏器和利用反射或多次透射(光的入射角为布儒斯特角)而获得偏振光.自然光通过偏振片后，所形成偏振光的光矢量方向与偏振片的偏振化方向(或称透光轴)一致.在偏振片上用符号“”表示其偏振化方向.鉴别光的偏振状态的过程称为检偏，检偏的装置称为检偏器.实际上起偏器也就是检偏器，两者是通用的.如图2所示，自然光通过作为起偏器的偏振片①以后，变成光通量为0φ的偏振光，这个偏振光的光矢量与偏振化方向②同方位，而与作为检偏器的偏振片③的偏振化方向④的夹角为θ.根据马吕斯定律，0φ通过检偏器后，透射光通量20cos φφθ= （1）透射光仍为偏振光，其光矢量与检偏器偏振化方向同方位.显然，当以光线传播方向为轴转动检偏器时，透射光通量φ将发生周期性变化.当0θ=时，透射光通量最大；当90θ=时，透射光通量为极小值(消光状态)，接近全暗；当090θ<<时，透射光通量介于最大值和最小值之间.但同样对自然光转动检偏器时，就不会发生上述现象，透射光通量不变.对部分偏振光转动检偏器时，透射光通量有变化但没有消光状态.因此根据透射光通量的变化，就可以区分偏振光、自然光和部分偏振光.三、旋光现象偏振光通过某些晶体或某些物质的溶液以后，偏振光的振动面将旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象.如图3所示，这个角α称为旋光角.它与偏振光通过溶液的长度L 和溶液中旋光性物质的浓度C 成正比，即m LC αα= (2)式中m α称为该物质的旋光率.如果L 的单位用dm ，浓度C 定义为在1cm ³溶液内溶质的克数，单位用g ／cm ³，那么旋光率m α的单位为（º）cm ³／(dm ·g).实验表明，同一旋光物质对不同波长的光有不同的旋光率.因此，通常采用钠黄光(589．3nm)来测定旋光率.旋光率还与旋光物质的温度有关.如对于蔗糖水溶液，在室温条件下温度每升高(或降低)1℃，其旋光率约减小(或增加)0．024ºcm ³／(dm ·g).因此对于所测的旋光率，必须说明测量时的温度.旋光率还有正负，这是因为迎着射来的光线看去，如果旋光现象使振动面向右(顺时针方向)旋转，这种溶液称为右旋溶液，如葡萄糖、麦芽糖、蔗糖的水溶液，它们的旋光率用正值表示.反之，如果振动面向左(逆时针方向)旋转，这种溶液称为左旋溶液，如转化糖、果糖的水溶液，它们的旋光率用负值表示.严格来讲旋光率还与溶液浓度有关，参见附表3―11，在要求不高的情况下，此项影响可以忽略.若已知待测旋光性溶液的浓度C和液柱的长度L，测出旋光角α，就可以由(2)式算出α.也可以在液柱长L不变的条件下，依次改变浓度C，测出相应的旋光角，然后画旋光率mα⋅，由直线的斜出α与C的关系图线(称为旋光曲线)，它基本是条直线，直线的斜率为m Lα.反之，在已知某种溶液的旋光曲线时，只要测量出溶液的旋光角，就率也可求出旋光率m可以从旋光曲线上查出对应的浓度.【实验仪器介绍】用WXG ―4型旋光仪来测量旋光性溶液的旋光角，其结构如图4所示.为了准确地测定旋光角α，仪器的读数装置采用双游标读数，以消除度盘的偏心差.度盘等分360格，分度值1α=，角游标的分度数n =20,因此，角游标的分度值i =α／n =0．05º，与20分游标卡尺的读数方法相似.度盘和检偏镜联结成一体，利用度盘转动手轮作粗(小轮)、细(大轮)调节.游标窗前装有供读游标用的放大镜.仪器还在视场中采用了半荫法比较两束光的亮度，其原理是在起偏镜后面加一块石英晶体片，石英片和起偏镜的中部在视场中重叠，如图5所示，将视场分为三部分.并在石英片旁边装上一定厚度的玻璃片，以补偿由于石英片的吸收而发生的光亮度变化，石英片的光轴平行于自身表面并与起偏镜的偏振化方向夹一小角θ(称影荫角).由光源发出的光经过起偏镜后变成偏振光，其中一部分再经过石英片，石英是各向异性晶体，光线通过它将发生双折射.可以证明，厚度适当的石英片会使穿过它的偏振光的振动面转过2θ角，这样进入测试管的光是振动面间的夹角为2θ的两束偏振光.在图6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A AOP OP '和.转动检偏镜时，A A OP OP '和的大小将发生变化，于是从目镜中所看到的三分视场的明暗也将发生变化(见图6的下半部分).图中画出了四种不同的情形：(1),A A OP OP ββ''>>.从目镜观察到三分视场中与石英片对应的中部为暗区，与起偏镜直接对应的两侧为亮区，三分视场很清晰.当/2βπ'=时，亮区与暗区的反差最大.(2) ,A A OP OP ββ''==.三分视场消失，整个视场为较暗的黄色.(3) ,A A OP OP ββ''<<.视场又分为三部分，与石英片对应的中部为亮区，与起偏镜直接对应的两侧为暗区.当/2βπ=时，亮区与暗区的反差最大.(4) ,A A OP OP ββ''==.三分视场消失.由于此时OP 和OP ´在OA 轴上的分量比第二种情形时大，因此整个视场为较亮的黄色.由于在亮度较弱的情况下，人眼辨别亮度微小变化的能力较强，所以取图6(2)情形的视场为参考视场，并将此时检偏镜偏振化方向所在的位置取作度盘的零点.实验时，将旋光性溶液注入已知长度L 的测试管中，把测试管放入旋光仪的试管筒内，这时OP 和OP ´两束线偏振光均通过测试管，它们的振动面都转过相同的角度α，并保持两振动面间的夹角为2θ不变.转动检偏镜使视场再次回到图6(2)状态，则检偏镜所转过的角度就是被测溶液的旋光角α. 【实验内容及步骤】一、调整旋光仪1. 接通旋光仪电源，约5min 后待钠光灯发光正常，开始实验.2. 校验零点位置.在没有放测试管时，调节望远镜调焦手轮，使三分视场清晰.调节度盘转动手轮，当三分视场刚消失并且整个视场变为较暗的黄色时，记录下左、右两游标的读数0α、0α'.要求反复测6次，并求其平均值0α、0α'. 3. 将装有蒸馏水的测试管放入旋光仪的试管筒内，调节望远镜的调焦手轮和度盘转动手轮，观察是否有旋光现象.二、测定旋光性溶液的旋光率和浓度1. 将测试液体事先配制成不同浓度的溶液，分别注入长度相等的各个测试管内.注入时要装满试管，不能有气泡.试管头装上橡皮圈，再旋上螺帽，螺帽不要旋得太紧，不漏即可，否则引起护片玻璃的附加应力，影响实验的准确性.将试管两头残余溶液揩干，再将试管放入试管筒内，试管的凸起部分朝上，以便存放管内残存的气泡.2. 调节望远镜调焦手轮，使三分视场清晰.调节度盘转动手轮，在视场中找到三分视场刚消失并且整个视场变为较暗的黄色时的左、右两游标的读数i α、i α'反复测6次，求出平均值i α、i α'.这时溶液的旋光角()()00/2i i ααααα⎡⎤''=-+-⎣⎦.3. 测出不同浓度下的旋光角α后，在坐标纸上根据作图法规则，绘出α―C 图线.根据图解法规则，由图线的斜率求出该物质的旋光率m α.在图线旁边应标明实验时溶液的温度和所用的光波波长.4. 将浓度未知的溶液装入测试管，测出旋光角α，再从α―C 图线上确定待测液体的浓度.【数据记录及处理】标准液管长(dm)： 1 浓度(g/mL)：0.5待测液1旋光度αm [°cm3/(dm·g)]：浓度(g/mL)：待测液2待测液3……【注意事项】1. 测试管应轻拿轻放，小心打碎.2. 所有镜片，包括测试管两头的护片玻璃都不能用手直接揩拭，应用柔软的绒布或镜头纸揩拭.3. 只能在同一方向转动度盘手轮时读取始、末示值，决定旋光角.而不能在来回转动度盘手轮时读取示值，以免产生回程误差.【思考题】1．说明用半荫法测定旋光角比如图2只用起偏镜和检偏镜测旋光角更准确?2．根据半荫法原理，测量所用仪器的透过起偏镜和石英片的两束偏振光振动面的夹角2 ，并画出所用方法的与图6类似的矢量图.[文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意!]。

旋光性溶液浓度的测量实验报告旋光性溶液浓度的测量实验报告引言：旋光性溶液是一种常见的化学物质，在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用。

旋光性指的是溶液中的光线在通过时会发生旋光现象，这是由于溶液中存在旋光性分子所致。

测量旋光性溶液的浓度对于了解其性质及应用具有重要意义。

本实验旨在通过测量旋光性溶液的旋光度，进而推算出其浓度。

实验方法：1. 实验仪器和试剂准备：本实验所需仪器包括旋光仪、比色皿、移液管等。

试剂包括旋光性溶液、去离子水等。

2. 实验步骤：（1）将旋光仪预热至实验室温度。

（2）取一定量的旋光性溶液，放入比色皿中。

（3）将比色皿放入预热的旋光仪中，调节旋光仪至初始位置。

（4）记录旋光仪示数，即旋光度。

（5）重复上述步骤，测量不同浓度的旋光性溶液。

实验结果：通过实验测量，我们得到了一系列旋光度的数据。

根据旋光度与溶液浓度之间的关系，我们可以推算出旋光性溶液的浓度。

实验讨论：在实验过程中，我们发现旋光度与溶液浓度呈正相关关系。

这是因为旋光性溶液中的旋光性分子浓度越高，旋光度也会相应增加。

这一结论与旋光性溶液的特性相符。

然而，我们也注意到实验结果中存在一定的误差。

这可能是由于实验操作中的人为因素或仪器精度不足所致。

为了提高实验结果的准确性，我们可以采取以下措施：1. 保持实验环境的稳定，避免温度和湿度的变化对实验结果产生影响。

2. 使用更精确的仪器进行测量，以减小仪器误差。

3. 增加实验重复次数，取平均值以降低随机误差。

实验应用：旋光性溶液的浓度测量在科学研究和工业生产中具有重要意义。

例如，在制药工业中，旋光性溶液的浓度可以用于控制药物的纯度和质量。

在食品工业中，旋光性溶液的浓度可以用于检测食品中的添加剂是否符合标准。

在农业领域，旋光性溶液的浓度可以用于判断土壤中的有机物含量，从而指导农作物的种植和施肥。

结论：通过本实验，我们成功测量了旋光性溶液的旋光度，并推算出其浓度。

实验结果表明旋光度与溶液浓度呈正相关关系。