Číslo projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity Tematická oblast
CZ.1.07/1.5.00/34.0514
Autor
Riemer Oldřich
Ročník
3
Obor
28-42-L/01 Chemik operátor
Datum
9.3.2013
Anotace
Prezentace určená k podpoře výuky optických metod – polarimetrie
III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Metody instrumentální analýzy, vy_32_inovace_MA_11_19
Použité zdroje a odkazy: KLOUDA, Pavel. moderní analytické metody. Ostrava: Pavel Klouda, 2003, ISBN 80-86369-07-2. NEZNÁMÝ, Neznámý. google.cz [online]. [cit. 9.3.2013]. Dostupný na WWW: http://projektalfa.ic.cz/optick1.gif
NEZNÁMÝ, Neznámý. paladix.cz [online]. [cit. 9.3.2013]. Dostupný na WWW: http://www.paladix.cz/clanky/img.php?ido=10095
http://www.zlinskedumy.cz
NEZNÁMÝ, Neznámý. paladix.cz [online]. [cit. 9.3.2013]. Dostupný na WWW: http://www.paladix.cz/clanky/img.php?ido=10096 NEZNÁMÝ, Neznámý. technet.idnes.cz [online]. [cit. 9.3.2013]. Dostupný na WWW: http://i.idnes.cz/10/111/gal/JZA36ed90_polar.jpg NEZNÁMÝ, Neznámý. fotografování.cz [online]. [cit. 9.3.2013]. Dostupný na WWW: http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR2s_JsfbbuLOwtabyO8ji9Hlu8jNauzJVegVJgKIWbQJNR65q82Q
NEZNÁMÝ, Neznámý. sci.muni.cz [online]. [cit. 9.3.2013]. Dostupný na WWW: http://www.sci.muni.cz/mineralogie/kap_4_3_optika/polarisace4.jpg
Optické metody Polarimetrie
OBSAH PRINCIP POLARIMETRIE OPTICKÁ AKTIVITA POLARIZOVANÉ SVĚTLO
POLARIZACE SVĚTLA MĚRNÁ OTÁČIVOST
POLARIMETRICKÉ PŘÍSTROJE
PRINCIP POLARIMETRIE Metoda instrumentální analýzy, využívající elektromagnetického záření z viditelné oblasti, které je monochromatické. Polarimetrie využívá schopnosti opticky aktivních látek stáčet rovinu polarizovaného světla jejím průchodem směrem doprava (pravotočivé) nebo doleva (levotočivé). Velikost úhlu otočení polarizované roviny záření závisí na druhu opticky aktivní látky: - u tuhých látek na tloušťce - u roztoků na koncentraci opticky aktivní látky, tloušťce vrstvy jejího roztoku, na teplotě a vlnové délce elektromagnetického záření Využívá se ke kontrole čistoty látek, stanovení koncentrace a obsahu látek, stanovení měrné otáčivosti látek. Přístroje – polarimetr, sacharometr
Využití - stanovení sacharidů, alkoholů, aminokyselin, potravinářském průmyslu, klinické analýzy stanovení bílkovin v moči, farmacii a biochemii ke stanovení stereoidů, vitamínů a alkaloidů.
OPTICKÁ AKTIVITA Schopnost látek stáčet rovinu polarizovaného světla.
Organické látky obsahující ve své molekule - asymetrický uhlík /nese čtyři odlišné substituenty/ Anorganické látky - asymetrickou molekulu /např. krystaly všech soustav kromě krychlové/
Zrcadlově asymetrický uhlík
Podle směru otáčení roviny polarizovaného světla se látky dělí: - na pravotočivé - na levotočivé Směr obou se nazývá RACEMAT
POLARIZOVANÉ SVĚTLO
Vzniká ze světla - příčného elektromagnetického vlnění kmitající ve všech rovinách v zařízení zvaném polarizátor.
Polarizované světlo kmitá pouze v jedné rovině, tzv. kmitové rovině
Vznik polarizovaného paprsku
POLARIZOVANÉ SVĚTLO
Polarizátor využívá způsoby polarizace světla: - odrazem - lomem - dvojlomem Jestliže polarizované světlo dopadá pod určitým úhlem na skleněnou desku, polarizuje se tak, že v odraženém světle vektor E kmitá kolmo k rovině dopadu.
Obr: Polarizace světla odrazem
Paprsek světla, který dopadá na krystal, se rozdělí na dva lineárně polarizované paprsky, které kmitají v rovinách na sebe kolmých. Prakticky oddělíme oba paprsky využitím odrazu na řezu, který dělí polarizátor na dvě části – paprsek řádný o a paprsek mimořádný e
Obr: Polarizace světla dvojlomem: Nicolův hranol – „nikol“
MĚRNÁ OTÁČIVOST []D20 Fyzikální konstanta charakterizující každou opticky aktivní látku. Úhel o který otočí opticky aktivní látka rovinu lineárně polarizovaného světla o tloušťce 3 vrstvy 1 dm při koncentraci roztoku 1kg/dm . Udává se pro teplotu 20°C a vlnovou délku 589,6 nm (sodíkový dublet). S rostoucí teplotou měrná otáčivost klesá.
Pro přepočet teploty lze použít empirický vztah:
[]λt = []λ20 + k (t – 20)
Úhel stočení polarizovaného světla závisí na: povaze látky, rozpouštědla vlnové délce polarizovaného světla / / tloušťce vrstvy / l / teplotě / t / koncentraci opticky aktivní látky / c / Výpočet:
[]D
20
=
𝟏𝟎𝟎 .𝜶 𝒍 .𝒄
POLARIMETRICKÉ PŘÍSTROJE Dělíme do dvou skupin: POLARIMETRY a SACHAROMETRY Základní konstrukční prvky shodné, rozdíl pouze v kompenzaci optické otáčivosti měřené látky / čtení na stupnici / a použitém zdroji záření. U polarimetru záření monochromatické u sacharometru polychromatické Schéma polarimetru
Z – zdroj záření
Obr: Polarimetr P 1000
P - polarizátor
T – trubice
A – analyzátor
O – okulár
