Penentuan konsentrasi dan putaran spesifik larutan gula menggunakan sakarimeter universal. Pembuatan kontrak Rotasi khusus

Polarimetri adalah metode penelitian optik yang didasarkan pada kemampuan senyawa aktif optik untuk memutar bidang getaran cahaya terpolarisasi linier (lihat Isomerisme).

Atom dan molekul benda bercahaya memancarkan gelombang elektromagnetik. Ketika terdapat ketidakteraturan total dalam susunan partikel-partikel ini, benda memancarkan apa yang disebut cahaya alami, di mana osilasi vektor kuat medan listrik (atau magnet) terjadi di semua bidang yang melewati arah rambat gelombang cahaya. Urutan arah osilasi medan disebut polarisasi cahaya. Cahaya yang fluktuasi kekuatan medan listrik (magnetnya) terjadi pada satu bidang, disebut bidang cahaya terpolarisasi, dan bidang di mana kekuatan medan magnet sinar cahaya berfluktuasi disebut bidang polarisasi. Cahaya terpolarisasi dapat dihasilkan dengan melewatkan cahaya alami melalui prisma polarisasi yang terbuat dari kristal khusus. Kristal tersebut termasuk kristal spar Islandia, yang biasanya digunakan untuk membuat prisma polarisasi (prisma Nicol). Ketika cahaya terpolarisasi melewati larutan zat aktif optik, bidang polarisasi berputar, tetapi hanya dapat dideteksi menggunakan prisma polarisasi kedua yang serupa (penganalisa). Studi tentang rotasi bidang polarisasi digunakan untuk mempelajari struktur senyawa aktif secara optik, serta untuk penentuan kuantitatifnya. Aktivitas optik dicirikan oleh nilai rotasi spesifik [α], yaitu sudut rotasi bidang polarisasi larutan yang mengandung 1 g senyawa aktif optik dalam 1 ml dengan ketebalan lapisan cairan 1 dm.

Rotasi spesifik dihitung dari jumlah rotasi larutan suatu senyawa tertentu dengan persentase konsentrasi yang diketahui:

[α] = α100/l·C
dimana α adalah sudut rotasi dalam derajat, C adalah konsentrasi dalam %, l adalah ketebalan lapisan larutan dalam dm. Rotasi spesifik berubah seiring suhu dan panjang gelombang cahaya. Oleh karena itu, penentuannya dilakukan dalam cahaya monokromatik pada suhu tertentu. Panjang gelombang dan suhu ditandai pada [a]. Mengetahui rotasi spesifik suatu senyawa dari tabel referensi dan menentukan sudut rotasi larutan senyawa ini, mudah untuk menghitung konsentrasinya:

C = α100/[α]l
Larutannya tidak boleh mengandung senyawa aktif optik lainnya.

Untuk menentukan putaran bidang polarisasi digunakan instrumen optik polarimeter. Polarimeter (Gbr. 1) terdiri dari dua prisma polarisasi: prisma tetap - polarizer dan prisma berputar - penganalisis dan tabung berisi larutan uji. Sudut rotasi dapat ditentukan dengan mengatur penganalisis ke penerangan yang sama di seluruh bidang pandang, pertama tanpa larutan, dan kemudian dengan larutan senyawa aktif secara optik. Dalam hal ini alat analisa harus diputar dengan sudut yang sama dengan sudut putaran bidang polarisasi larutan yang sedang dipelajari. Sudut putaran diukur dalam lingkaran dengan pembagian (limbo). Jika, setelah memasang tabung berisi larutan, alat analisa diputar searah jarum jam, maka kita berbicara tentang rotasi kanan (+), jika berlawanan arah jarum jam, kita berbicara tentang rotasi kiri (-). Untuk meningkatkan akurasi, polarimeter dilengkapi dengan bagian kuarsa tambahan. Dalam beberapa polarimeter, meratakan iluminasi setelah memasang larutan dan mengukur konsentrasi zat aktif optik dilakukan dengan gerakan linier irisan kuarsa. Keakuratan polarimeter konvensional adalah 0,05°. Untuk mendapatkan cahaya monokromatik biasanya digunakan filter. Metode polarimetri banyak digunakan di laboratorium; Di laboratorium klinis dan laboratorium industri makanan, polarimetri digunakan untuk menentukan kadar gula. Polarimeter yang digunakan untuk menentukan kandungan gula tebu disebut sakarimeter (Gbr. 2).

Beras. 1. Skema polarimeter dari berbagai jenis: a - sistem dengan dua pelat bikuartz; b - penumbra dengan nicol; c - penumbra dengan dua nicol. 1 - polarizer; 1" dan 1" - nikoli; 2 - piring bikuarsa; 3 - tabung dengan larutan; 4 - penganalisis (di sebelah kanan - diagram penerangan bidang polarimeter).

Beras. 2. Baji polarimeter-sakharimeter SOK (diagram): 1 - iluminator; 2 - filter cahaya; 3 - diafragma; 4 - lensa; 5 - Nicole; 6 tabung untuk larutan uji; 7 - irisan kuarsa tetap; 8 - irisan kuarsa yang dapat digerakkan; 9 - penganalisis; 10 lensa mata; 11 - penutup; 12 - sekrup; 13 - kaca pembesar.

Konfigurasi zat ini dapat dikorelasikan dengan konfigurasi asam tartarat dan selanjutnya dengan gliseraldehida.

Rotasi bidang polarisasi

Fenomena perputaran bidang polarisasi gelombang cahaya dengan sudut tertentu ketika cahaya melewati benda kristal dan beberapa cairan isotropik disebut rotasi bidang polarisasi atau aktivitas optik.

Jika suatu zat tidak berada dalam medan magnet luar, maka aktivitas optiknya akan alami.

Aktivitas optik alami ditemukan pada tahun 1811 oleh D. Arago pada pelat kuarsa yang dipotong tegak lurus terhadap sumbu optik.

Biarkan pandangan pengamat diarahkan ke sinar datang. Rotasi disebut kidal (positif) jika bidang polarisasinya berputar ke kanan (searah jarum jam) bagi pengamat, dan disebut kidal (negatif) jika berputar ke kiri.

Di alam, ada dua jenis kristal kuarsa yang merupakan bayangan cermin satu sama lain. Yang pertama memutar bidang polarisasi ke kanan, yang lain - ke kiri dan disebut kuarsa tangan kanan dan kiri. Sudut rotasi bidang polarisasi sebanding dengan ketebalan lapisan zat aktif optik:

Gambar 2.

dimana $l$ adalah panjang jalur pancaran dalam media optik aktif; $α$ adalah koefisien proporsionalitas, yang disebut kapasitas rotasi, atau rotasi spesifik. Hal ini tergantung pada sifat zat, suhu dan panjang gelombang.

Rotasi spesifik sama dengan sudut kembalinya bidang polarisasi cahaya monokromatik ketika melewati lapisan setebal $l$.

Jauh dari pita serapan cahaya suatu zat, ketergantungannya memenuhi hukum Biot:

Gambar 3.

Untuk cairan dan larutan yang aktif secara optik, J. Biot menetapkan bahwa sudut rotasi bidang polarisasi berbanding lurus dengan ketebalan lapisan $l$ dan konsentrasi $C$ zat aktif optik, yaitu,

Gambar 4.

dimana $[α]$ adalah koefisien proporsionalitas, yang disebut rotasi spesifik solusi. Koefisiennya tergantung pada sifat zat aktif optik dan pelarut, suhu dan panjang gelombang cahaya.

Sifat aktivitas optik larutan memungkinkan untuk menentukan konsentrasinya. Instrumen yang digunakan untuk melakukan pengukuran tersebut disebut polarimeter. Karena rotasi spesifik larutan gula sangat signifikan, polarimeter banyak digunakan dalam sakarimetri.

Teori rotasi bidang polarisasi zat aktif optik dikembangkan oleh A. Fresnel. Ia percaya bahwa fenomena ini disebabkan oleh jenis sinar pembiasan ganda khusus, di mana kecepatan rambat cahaya dalam media aktif berbeda untuk sinar yang memiliki polarisasi melingkar kanan dan kiri. Tanda sudut rotasi bidang polarisasi ditentukan oleh perbandingan antara cepat rambat sinar polarisasi sirkulasi kanan dan polarisasi sirkulasi kiri. Untuk media optik aktif akan menjadi positif, dan untuk itu akan menjadi negatif.

Di pintu masuk ke zat aktif secara optik, cahaya monokromatik terpolarisasi linier didekomposisi menjadi dua gelombang dengan frekuensi yang sama, tetapi terpolarisasi sirkular dalam arah yang berlawanan:

Gambar 5.

Vektor dan gelombang ini simetris terhadap bidang osilasi $p - p$ cahaya datang.

Ketika meninggalkan media optik aktif dengan ketebalan lapisan $l$, vektor listrik gelombang sirkulasi kanan akan kembali ke sudut yang lebih besar daripada vektor listrik gelombang sirkulasi kiri. Akibatnya, bidang tempat vektor-vektor listrik gelombang-gelombang ini ditempatkan secara simetris akan diputar ke kanan dengan sudut relatif terhadap bidang polarisasi gelombang datang.

Sudut rotasi vektor listrik gelombang kanan dan kiri bergantung pada waktu rambat gelombang $t$ dan panjang lintasannya dalam medium aktif optik.

Pada tahun 1845, M. Faraday menemukan bahwa ketika cahaya terpolarisasi linier merambat dalam zat yang tidak aktif secara optik searah dengan medan magnet, bidang polarisasi berputar melalui sudut tertentu. Jika pengamat melihat ke arah medan magnet, maka berbelok ke kanan dianggap positif, berbelok ke kiri dianggap negatif.

Menggunakan rotasi bidang polarisasi

Nilai rotasi spesifik ditentukan untuk memastikan kemurnian dan identitas zat aktif secara optik. Karena rotasi spesifik bergantung pada konsentrasi dan sifat pelarut, kondisi penentuannya diberikan dalam monografi obat yang sesuai.

Dalam rentang konsentrasi di mana rotasi spesifik bernilai konstan, dengan menggunakan sudut rotasi, Anda dapat menghitung konsentrasi zat dalam larutan:

Catatan 1

Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa polarimetri sebagai metode analisis digunakan baik dalam analisis farmasi kualitatif maupun kuantitatif.

Penentuan kemurnian glukosa dan asam askorbat

Penentuan nilai putaran optik tertentu didasarkan pada pengukuran sudut putaran $(α)$ larutan glukosa dan asam askorbat serta menghitung putaran optik spesifik. Untuk larutan glukosa berair 10%, nilai rotasi optik spesifik berkisar antara +51,3° hingga +53,0°; untuk larutan asam askorbat 20% dari +22° hingga +24°.

Nilai yang diperoleh dibandingkan dengan data tabel dan ditarik kesimpulan tentang kesesuaian zat yang diuji dengan standar mutu.

Identifikasi kapur barus dextro dan laevoratory

Definisi ini didasarkan pada pengukuran sudut rotasi bidang polarisasi larutan alkohol kapur barus. Kamper yang diperoleh dari pohon kamper berputar ke kanan, dari minyak cemara merupakan isomer ke kiri, kamper sintetik merupakan zat yang tidak aktif secara optik. Rotasi optik spesifik larutan kamper 10% dalam alkohol 95% untuk kamper putar kanan adalah dari +41° hingga +44°, untuk kamper putar kiri dari -39° hingga -44°.

Isi tabung polarimetri dengan cairan atau larutan yang konsentrasi zat padatnya diketahui, ulangi operasi di atas dan tentukan sudut putaran pada skala instrumen. Penentuan sudut rotasi diulangi minimal 5 kali dan dihitung nilai rata-ratanya. Sudut rotasi adalah selisih aljabar antara nilai yang diperoleh dan titik nol. Sudut rotasi larutan yang disiapkan dengan kapur barus yang berputar ke kanan dan kiri diukur dan ditarik kesimpulan tentang identifikasi zat yang diteliti.

Banyak zat mempunyai sifat membelokkan bidang polarisasi ketika cahaya terpolarisasi linier melewatinya; sifat ini disebut aktivitas optik. Pengukuran aktivitas optik digunakan untuk tujuan farmakope terutama untuk menentukan identitas suatu zat.

Ini juga dapat digunakan sebagai uji kemurnian (tidak adanya zat asing yang tidak aktif secara optik) dan sebagai metode kuantisasi.

Rotasi optik

Rotasi optik adalah sudut yang dilalui bidang polarisasi ketika cahaya terpolarisasi melewati lapisan cairan. Zat dianggap dekstrorotatori atau levorotatori bergantung pada apakah bidang polarisasi berputar searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam, sebagaimana ditentukan oleh pengamatan ke arah sumber cahaya. Rotasi ke kanan ditandai (+), dan rotasi ke kiri (-).

Dalam Farmakope Internasional, rotasi optik (a) dinyatakan dalam derajat sudut. Dalam satuan SI, sudut rotasi optik dinyatakan dalam radian (rad).

Rotasi optik diukur dalam lapisan cairan dengan ketebalan yang sesuai pada panjang gelombang yang ditentukan dalam artikel. Jika garis natrium D ditentukan, garis natrium pada 589,3 nm (rata-rata doublet pada 589,0 nm dan 589,6 nm) harus digunakan. Garis hijau spektrum merkuri dengan panjang gelombang 546,1 nm juga sering digunakan. Jika panjang gelombang yang ditentukan berada di wilayah ultraviolet, polarimeter fotolistrik harus digunakan.

Pengukuran rotasi optik harus dilakukan pada suhu yang ditentukan dalam artikel, biasanya 20-25 °C. Beberapa zat mempunyai koefisien temperatur yang besar. Oleh karena itu, perhatian khusus harus diberikan untuk memastikan bahwa kondisi suhu yang ditentukan terpenuhi.

Rotasi optik spesifik (rotasi spesifik)

Rotasi optik spesifik suatu zat cair adalah sudut rotasi yang diukur sebagaimana dinyatakan dalam artikel, dihitung dalam lapisan setebal 100 mm dan dibagi dengan kerapatan relatif (berat jenis) yang diukur pada suhu di mana rotasi ditentukan.

Rotasi optik spesifik suatu zat padat adalah sudut rotasi yang diukur sebagaimana dinyatakan dalam artikel dan dihitung dalam lapisan larutan setebal 100 mm yang mengandung 1 g zat dalam 1 ml.

10.000a 10.000a

Rotasi spesifik =

““ rotasi yang diamati, / adalah panjang lapisan yang diamati dari suatu zat yang terkandung dalam 100 ml berat?™ ^ massa jenis relatif dan p adalah jumlah gram suatu zat yang terkandung dalam 100 g larutan.

Di Federasi Ilmu Pengetahuan Internasional dinyatakan sebagai ^ pelarut ditunjukkan,

di atas ombak. Untuk ™еР^"Х В(™ У 0petunjuk umum, mengenai - jika bukan air, dan konsentrasi P ~L dan di atas untuk panjang gelombang" "Te"ak^e Lihat pengukuran spesifik

GoGG„™esw„G™™„„i. V

m2-rad/mol.

^Rotasi optik diukur menggunakan keliling.

Titik nol suatu zat adalah GG jika definisinya terisi

membagi 5^pelarut Polarimeter

Biasanya tujuan farmakope adalah ud ppgo" dan menyediakan -

membutuhkan polarimeter dengan akurasi pengukuran hingga 0^1 sudut rotasi dan memberikan hal yang sama

dijualRperangkatBiasanya

IGS^Tuyusheso NSTRC.

Polarimeter fotolistrik NIK: jika ditentukan dalam artikel

Akurasi GolTuG'fot^ tidak kurang dari 0,01.

Pengukuran Rotasi Optik

tichgs^go°v^a^eniya seharusnya ^ch^t^rimdennyTni^ umum

Ukao" dan "elemen penting perangkat harus sempurna

G gelombang “~rd” 546,1 nm. untuk nolari-

meter yang memiliki desain berbeda, kuvet yang berisi cairan dengan warna yang sesuai dapat digunakan sebagai filter. kamu

Tingkat akurasi dan reproduktifitas pengamatan harus sedemikian rupa sehingga perbedaan antara perubahan berulang atau antara nilai rotasi yang diamati dan nilai sebenarnya (yang terakhir ditentukan dengan mengkalibrasi skala polarimeter dengan standar yang sesuai) tidak melebihi H

ReschesVtvaa' PREDIDN0G0 Dalam Artikel untuk * rotasi tes

Tabung polarimeter harus diisi sedemikian rupa sehingga tidak terbentuk atau tertinggal gelembung udara yang mengganggu jalannya berkas cahaya.Pengaruh gelembung berkurang jika lubang di salah satu ujungnya diperlebar dengan menggunakan tabung. . Saat mengisi tabung dengan lubang yang sama, potongan tyknu °, R ZPOL "ro- dan mikro harus

tindakan pencegahan. tindakan yang tepat

Saat menutup tabung yang memiliki jendela dan penutup yang dapat dilepas, penutup harus dikencangkan seperlunya saja

antara jendela dan tabung itu sendiri dan ^ ”Є Kebocoran pada jendela dapat menyebabkan tekanan berlebihan

gangguan selama pengukuran Kapan PPP?

lepaskan tutupnya dan kencangkan, sebaiknya dengan hitungan tambahan SAAT MELEPAS perancah di antara putaran setelahnya, serta ketika ns ■ Saat menunjukkan TAPI optik, ini menetapkan perbedaan eR°roJa4Ke "Taish o6Raz biasanya, -

formasi OT OKOTtG P^te ""”X- 0bu“OVLENNYH de-

SCHU^penyesuaian UNTUK menghilangkan kebisingan dilakukan sesuai -

kerugian pada pengeringan0 air ditetapkan Standar sehubungan dengan la, persyaratan yang berkaitan dengan kandungan rotasi zat terlarut, berlaku untuk rotasi tinggi,4"0 dan air kering anhidrat yang mengandung pelarut spesifik atau hasil dari perilaku pr" "

air atau pelarut dan panaskan b B ° perhatikan isi metode yang ditentukan dalam pengeringan - yang ditentukan.

PY PEPESTVO' WEIGHINGVa10T cocok-

Tambahkan pelarut ke dalam campuran,

Kdaitli “utarotation.” Selama percobaan, pertahankan tiga

6yeKTBemSPny(SSSer adalah cairan, bawa suhunya! 6jika perlu, ke suhu yang diperlukan dan pindahkan

ambil setidaknya 6 pembacaan rotasi yang diamati pada suhu yang diperlukan.Ambil ’ £!

dengan pelarut dan melakukan jumlah pengukuran yang sama. Jika CHEEoG^y-: Nol1 „GrGaTr^G-

kurangi tandanya atau tambahkan jika

S™ adalah tanda yang berlawanan; dengan cara ini mereka mendapatkannya

nilai koreksi dari rotasi optik yang diamati

"Dan polarimeter fotolistrik digunakan. Tergantung pada ukuran perangkat, pembacaan yang dilakukan lebih sedikit.

PENENTUAN KONSENTRASI

DAN ROTASI KHUSUS LARUTAN GULA

MENGGUNAKAN METER GULA UNIVERSAL

Salah satu teknik yang digunakan di laboratorium klinis untuk menentukan konsentrasi gula dalam media biologis transparan (misalnya dalam urin) adalah sakarimetri. Ini adalah jenis metode polarimetri, yang didasarkan pada penentuan aktivitas optik suatu zat, yaitu mengukur sudut rotasi bidang osilasi cahaya terpolarisasi ketika melewati media (zat) yang aktif secara optik. Media yang aktif secara optik meliputi kuarsa, berbagai minyak dan banyak senyawa biologis penting (gula, asam amino, protein, dll.)

Di antara zat aktif secara optik ada D- Dan L–isomer. Yang pertama memutar bidang osilasi cahaya terpolarisasi ke kanan, dan yang kedua ke kiri. Arah putaran ini ditentukan dalam kaitannya dengan pengamat yang melihat ke arah berkas: jika perputaran bidang osilasi cahaya terpolarisasi linier terjadi searah jarum jam, maka zat aktif optik yang menyebabkannya bersifat dekstrorotatori; zat levorotatory memutar bidang ini ke arah yang berlawanan. Perlu dicatat hanya itu saja D-gula dan L-asam amino.

Pada ketebalan lapisan yang konstan ( aku) dari zat aktif optik yang terletak pada jalur cahaya terpolarisasi, sudut rotasi bidang getaran (φ) berbanding lurus dengan konsentrasi ( DENGAN) zat ini dalam larutan: j .gif" width="12" height="23">seratus kali lipat sudut rotasi bidang osilasi cahaya terpolarisasi linier dengan larutan 1% zat aktif optik setebal 1 dm, Dimensi rotasi spesifik: derajat ∙ cm3 ∙ g-1 ∙ dm-1.

Rotasi spesifik bergantung, pertama-tama, pada sifat zat (pada karakteristik struktur molekulnya), serta pada suhu larutan dan panjang gelombang cahaya terpolarisasi. Jadi, ketika melewati suatu solusi D-glukosa, memiliki suhu 20˚ C, lampu kuning (λ = 589,4 nm), sudut rotasi seratus kali lipat bidang getaran zat ini (dengan ketebalan lapisan 1 dm) adalah 52,8 derajat. Dalam kondisi yang sama L− glukosa [αo]=–51,4 derajatcm3g-1dm-1. Akibatnya, stereoisomer glukosa berbeda tidak hanya dalam arah rotasi bidang getaran yang berlawanan, tetapi juga dalam besaran rotasi spesifik yang berbeda: [αо] D≠ [αо] L.

Diagram optik sakarimeter paling sederhana (polarimeter) ditunjukkan pada Gambar 1. Ini termasuk pelat kuarsa, yang karenanya sakarimeter termasuk dalam kelompok polarimeter penumbra. Dalam perangkat tersebut, pengukuran direduksi menjadi pemerataan visual kecerahan berbagai bagian bidang pandang dan pembacaan selanjutnya pada skala rotasi yang dilengkapi dengan vernier (skala tambahan yang digunakan untuk menghitung pecahan pembagian skala polarimeter utama. ). Registrasi visual tersebut, berdasarkan kemampuan seseorang dalam membedakan kontras cahaya dengan jelas, memiliki sensitivitas yang cukup tinggi, cukup memadai untuk keperluan medis.

Menurut desain optik polarimeter, fluks cahaya yang berasal dari ( L) melalui filter cahaya ( SF) dan lensa ( Tentang) melewati polarizer ( P), yang mengubahnya menjadi aliran cahaya terpolarisasi. Aliran cahaya kemudian melewati pelat penumbra ( KE), membaginya menjadi dua bagian dengan garis pemisah. Penganalisis mentransmisikan kedua bagian fluks cahaya dengan kecerahan yang sama ke dalam bidang pandang teleskop yang terdiri dari lensa ( TENTANG") dan lensa mata ( OKE), dipasang setelah penganalisis, dua bagian bidang yang identik diamati, dipisahkan oleh garis tipis dan disebut bidang perbandingan. Saat memasang kuvet (tabung) dengan larutan gula ( T) antara polarizer dan penganalisis, kesetaraan kecerahan bidang perbandingan dilanggar, karena larutan yang diteliti memutar bidang polarisasi dengan sudut yang sebanding dengan konsentrasi larutan.

Dalam sakarimeter modern (misalnya, di SU-4), untuk menyamakan kecerahan bidang perbandingan, digunakan kompensator kuarsa baji, yang terdiri dari baji kuarsa bergerak dengan rotasi kiri dan counter-wedge tetap dengan rotasi kanan. Dengan menggerakkan irisan yang dapat digerakkan relatif terhadap irisan yang berlawanan, ketebalan total irisan sepanjang sumbu optik diatur di mana sudut rotasi bidang polarisasi larutan dikompensasi. Dalam hal ini, kecerahan bidang perbandingan disamakan. Pada saat yang sama, karena baji yang dapat digerakkan dihubungkan ke skala pengukuran, skala pengukuran juga bergerak. Berdasarkan pembagian nol vernier, nilai skala yang sesuai dengan keadaan kecerahan (minimum) yang sama dari bidang perbandingan dicatat. Gambar 2a) menunjukkan lokasi skala pengukuran (bawah) dan vernier (atas), yang sesuai dengan pengaturan perangkat ke “nol”, yaitu nilai yang disebut sudut nol ( φ0 ) sama dengan 0. Pembagian vernier digabungkan dengan pembagian skala nol, dan pembagian “seratus” terakhir dari vernier bertepatan dengan pembagian tertentu pada skala yang lebih rendah.

Sakharimeter SU-4 menggunakan skala gula internasional ( 0 S). Satu divisi pada skala gula ( 10 S) sama dengan 0,3460 sudut (dalam derajat), yaitu: 1000S=34,60. Satu divisi vernier sama dengan 0,050S. Gambar 2.b) menunjukkan posisi vernier dan skalanya, sesuai dengan pembacaan “+ 11.850S” (angka nol vernier terletak di sebelah kanan skala nol sebanyak 11 pembagian penuh dan di sebelah kanan dengan satu dari divisi skala divisi ketujuh belasnya digabungkan, sesuai dengan nilai 0,850S menurut vernier). Oleh karena itu, sudut rotasi bidang polarisasi cahaya dalam satuan sudut (dalam derajat) adalah sama dengan: φ=11.85· 0.346=4.100.

Pekerjaan laboratorium terdiri dari dua bagian. Yang pertama mengukur konsentrasi larutan D-glukosa, dan yang kedua menentukan rotasi spesifik D-sukrosa.

Tata cara pelaksanaan pekerjaan laboratorium

Sebelum melakukan pekerjaan laboratorium, perangkat dikonfigurasikan dan disesuaikan oleh asisten laboratorium atau guru hingga menyetelnya ke nol. Untuk menyetel perangkat ke nol (sudut nol φ0=0), digunakan mekanisme khusus untuk menyetel vernier menggunakan kunci pengatur. Jika sudut nol φ0 tidak sama dengan 0, hal ini harus diperhitungkan saat mengukur sudut rotasi bidang polarisasi cahaya.

Bagian I. Mengukur konsentrasi larutan D-glukosa.

1. Nyalakan perangkat (perangkat penerangan). Dapatkan gambaran yang jelas (dengan mengatur lensa okuler teleskop) dari garis pemisah vertikal bidang perbandingan. Atur kaca pembesar ke ketajaman maksimal gambar guratan dan angka pada skala ukur dan vernier. Periksa apakah perangkat disetel ke nol: kompartemen kuvet tertutup dan tidak ada tabung berisi larutan gula di dalamnya; skala ukur dan vernier dipasang menggunakan gagang kompensator baji seperti pada Gambar 2a; bidang perbandingan memiliki kecerahan (minimum) yang sama.

2. Tentukan sudut rotasi bidang osilasi cahaya terpolarisasi dengan larutan D - glukosa - φhl. Lakukan pengukuran dengan urutan berikut:

a) letakkan tabung berisi larutan D-glukosa ke dalam sakarimeter (sedekat mungkin dengan lensa okuler) di dalam kompartemen kuvet dan tutup;

b) menyamakan kecerahan minimum bidang perbandingan dengan memutar pegangan kompensator baji;

c) melakukan pembacaan pada skala ukur dan vernier dengan ketelitian 0,050S;

d) “merobohkan” posisi pegangan kompensator baji dan sekali lagi menyamakan kecerahan bidang perbandingan dan membuat pembacaan sudut baru pada skala dan vernier. Ulangi operasi pengukuran minimal 3-5 kali dan catat hasilnya pada Tabel 1;

e) mengeluarkan tabung berisi larutan glukosa dari sakarimeter.

Tabel 1.

Tabel pencatatan hasil pengukuran konsentrasi D-glukosa.

Bagian II. Penentuan rotasi spesifik D-sukrosa.

1. Tempatkan tabung berisi larutan D - sukrosa di dalam kompartemen kuvet alat. Konsentrasi larutan ditunjukkan di tempat kerja.

2. Ukur sudut rotasi bidang polarisasi cahaya - φсах seperti yang dijelaskan pada bagian pertama untuk glukosa. Masukkan nilai sudut terukur (3-5 kali) ke dalam Tabel 2.

Meja 2.

Tabel pencatatan hasil penentuan putaran spesifik D - sukrosa.

	φgula (satuan gula)	φsah.(derajat)
arti	φsah. rata-rata=	φsah. rata-rata=			[αo] sah. rata-rata=

Panjang tabung (dalam dm) dan konsentrasi D-sukrosa diatur di tempat kerja

Pengolahan hasil pengukuran.

1. Berdasarkan hasil pengukuran sudut φgl (derajat), hitunglah 3-5 nilai konsentrasi D-glukosa dengan menggunakan rumus:

Sl..gif" alt="*" width="12" height="23 src="> Tentukan konsentrasi glukosa rata-rata:

Sgl= (%), dimana: n- jumlah pengukuran.

2. Hitung galat mutlak percobaan dengan menggunakan rumus:

∆Sl. rata-rata= (%).

Dalam rumusnya, setiap selisih Cgl i-Cgl cp diambil nilai absolutnya (dengan tanda “+”).

2. Perhitungan jumlah dan kesalahan yang diperlukan;

3. Kesimpulan, dimana hasil akhir pengukuran dan perhitungan harus diberikan. dan [αo]sah., ditulis menurut aturan yang berlaku, dan juga menarik kesimpulan tentang perbedaan rotasi spesifik untuk glukosa dan sukrosa.

(POLARIMETRI)

Rotasi optik adalah kemampuan suatu zat untuk memutar bidang polarisasi ketika cahaya terpolarisasi melewatinya.

Tergantung pada sifat zat aktif optik, rotasi bidang polarisasi dapat memiliki arah dan besaran yang berbeda. Jika dari pengamat yang kepadanya cahaya diarahkan melewati suatu zat aktif optik, bidang polarisasi berputar searah jarum jam, maka zat tersebut disebut dekstrorotatori dan diberi tanda “+” di depan namanya; jika bidang polarisasi berputar berlawanan arah jarum jam, maka zat tersebut disebut kidal dan diberi tanda “-” di depan namanya.

Besarnya simpangan bidang polarisasi dari posisi semula, dinyatakan dalam derajat sudut, disebut sudut rotasi dan dilambangkan dengan huruf Yunani a. Besarnya sudut rotasi tergantung pada sifat zat aktif optik, panjang lintasan cahaya terpolarisasi dalam medium aktif optik (zat atau larutan murni) dan panjang gelombang cahaya. Untuk larutan, sudut rotasi bergantung pada sifat pelarut dan konsentrasi zat aktif optik. Sudut rotasi berbanding lurus dengan panjang jalur cahaya dalam media optik aktif, yaitu. ketebalan lapisan zat aktif optik atau larutannya. Pengaruh suhu dalam banyak kasus dapat diabaikan.

Untuk penilaian komparatif kemampuan berbagai zat untuk memutar bidang polarisasi cahaya, nilai rotasi spesifik [a] dihitung. Rotasi spesifik adalah konstanta zat aktif secara optik. Rotasi spesifik [a] ditentukan dengan perhitungan sebagai sudut rotasi bidang polarisasi cahaya monokromatik sepanjang lintasan sepanjang 1 dm dalam medium yang mengandung zat aktif optik, yang secara kondisional mengurangi konsentrasi zat tersebut ke nilai yang sama dengan 1 gram/ml.

Kecuali ada petunjuk khusus, penentuan putaran optik dilakukan pada suhu 20 o C dan pada panjang gelombang garis D spektrum natrium (589,3 nm). Nilai rotasi spesifik yang sesuai dilambangkan dengan [a] D 20 . Terkadang garis hijau spektrum merkuri dengan panjang gelombang 546,1 nm digunakan untuk pengukuran.

Saat menentukan [a] dalam larutan zat aktif optik, harus diingat bahwa nilai yang ditemukan mungkin bergantung pada sifat pelarut dan konsentrasi zat aktif optik. Mengganti pelarut dapat menyebabkan perubahan [a] tidak hanya besarnya, tetapi juga tandanya. Oleh karena itu, ketika memberikan nilai rotasi spesifik, perlu untuk menunjukkan pelarut dan konsentrasi larutan yang dipilih untuk pengukuran.

Nilai rotasi spesifik dihitung menggunakan salah satu rumus berikut.

Untuk zat dalam larutan (1):

dimana a adalah sudut rotasi yang diukur dalam derajat; l - ketebalan lapisan dalam desimeter; c adalah konsentrasi larutan, dinyatakan dalam gram zat per 100 ml larutan.

Untuk zat cair (2):

dimana a adalah sudut rotasi yang diukur dalam derajat; l - ketebalan lapisan dalam desimeter; r adalah massa jenis zat cair dalam gram per 1 ml.

Rotasi spesifik ditentukan baik berdasarkan bahan kering atau dari sampel kering, yang harus ditunjukkan dalam artikel tertentu.

Sudut rotasi diukur untuk menilai kemurnian zat aktif secara optik atau untuk menentukan konsentrasinya dalam larutan. Untuk menilai kemurnian suatu zat, nilai rotasi spesifiknya [a] dihitung menggunakan persamaan (1) atau (2). Konsentrasi zat aktif optik dalam larutan

ditemukan dengan rumus (3):

Karena nilai [a] konstan hanya pada rentang konsentrasi tertentu, kemungkinan penggunaan rumus (3) terbatas pada rentang ini.

Sudut putaran diukur menggunakan polarimeter yang memungkinkan untuk menentukan sudut putaran dengan ketelitian +/- 0,02 derajat.

Larutan atau zat cair yang dimaksudkan untuk mengukur sudut putaran harus transparan. Saat melakukan pengukuran, pertama-tama, Anda harus mengatur titik nol perangkat atau menentukan nilai koreksi dengan tabung berisi pelarut murni (saat bekerja dengan larutan) atau dengan tabung kosong (saat bekerja dengan zat cair). Setelah menyetel perangkat ke titik nol atau menentukan nilai koreksi, lakukan pengukuran utama yang diulangi minimal 3 kali.

Untuk memperoleh nilai sudut putar a, pembacaan instrumen yang diperoleh selama pengukuran digabungkan secara aljabar dengan nilai koreksi yang telah diketahui sebelumnya.