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淀粉葡萄糖溶液的折光率和旋光度的测定方法
格图科技有限公司
物质的折光率及旋光度是物质基本物理常数。学习和掌握全自动数显阿贝折光仪、旋光仪的使用方法，能够简单快速，较为准确的测得样品的折光率和旋光度。本实验通过使用折光仪、旋光仪简单快速的测得了葡萄糖溶液的折光率和旋光度.
二、实验目的
1、掌握全自动数显阿贝折光仪、旋光仪的使用方法；
2、了解全自动数显阿贝折光仪&DR-A1、及旋光仪SAC-I的构造；
3、掌握物质的基本特性常数的计算方法及测定意义；
4、通过实验掌握旋光度、折光率、测定的方法与原理；
三、实验原理
1、葡萄糖溶液折光率的测定：
光 线自一种透明介质时，产生折光现象，这种现象是由于光线在各种不同的介质中进行的速度不同造成的。折光率系指光线在空气中传播速度与其在其它物质中的传播 速度之比值。光在各种介质中的传播速度各不相同，当光线通过两种不同介质的界面时会改变方向。光改变方向（即折射）是因为它的速度在改变。当光线从一种介 质进入另一种介质时，由于在两介质中光速的不同，在分界面上发生折射现象，而折射角与介质密度、分子结构、温度以及光的波长等有关。将空气作为标准介质， 在相同条件下测定折射角，经过换算后即为该物质的折光率。
2、葡萄糖溶液旋光度的测定：
某些有机化合物因具有手性，能使偏振光的振动平面旋转，使偏振光振动平面向左旋转的为左旋性物质，使偏振光振动平面向右旋转的为右旋性物质。
化合物的旋光性可用它的比旋光度或分子旋光度来表示。物质的旋光度与溶液浓度、溶剂、温度、旋光管长度和所用的波长等都有关系。因此在测定旋光度时有关因素都应表示出来。
旋光性：化合物使平面偏振光偏振面旋转的性质。
旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质，或称为光学活性物质。&
旋光度(&)：偏振面被旋转的角度。
旋光性物质的旋光度和旋光方向可用旋光仪进行测定。
由旋光仪测 得的旋光度，甚至旋光方向，不仅与物质的结构有关，而且与测定的条件有关。因为旋光现象是偏振光透过旋光性物质的分子时所造成的。透过的分子愈多，偏振光 旋转的角度愈大。因此，由旋光仪式测得的旋光度与被测样品的浓度（如果是溶液），以及盛放样品的管子（旋光管）的长度密切相关。
右旋体和左旋体：若手性化合物能使偏振面右旋（顺时针）称为右旋体，用(+)表示；而其对映体必使偏振面左旋（逆时针）相等角度，称为左旋体，用(-)表示。
比旋光度：通常，规定旋光管的长度为1dm，待测物质溶液的浓度为1g/mL，在此条件下测得的旋光度叫做该物质的比旋光度，用[&]表示。比旋光度仅决定于物质的结构，因此，比旋光度是物质特有的物理常数。
样品的比旋光度计算：
式中：X&&比旋光度（&）&&&& &&&&&&&旋光度（&）
&&& &&100&&样品总体积的数值（g）&L&&旋光管的长度的数值（dm）
&&&&& X1&&样品水分的质量分数（%）
四、实验仪器和试剂
仪器：1、 全自动数显阿贝折光仪
测量范围：1.32700&至&1.58000，测量精度：&0.00004
2、&旋光仪
旋光度：精度&0.005&,&分辨率0.001&
&&&&&&&&&&仪器重复性达到&0.003&,589nm和882nm双波长
&&分析天平：感量0.1mg
&&容量瓶：100mL，1000ml
&&称量瓶：50mm&30mm
&&&&淀粉固体，加入100ml&蒸馏水加热溶解。
五、实验步骤
1、葡萄糖溶液折光率的测定：
（1）、折光率的纯水归零
折光仪使用前应用蒸馏水进行纯水归零，20℃水的折光率为1.33299。
校正时，按照以下规定的操作步骤操作：
&& &1．转动棱镜开关，打开次棱镜，把主棱镜及次棱镜表面擦拭干净，滴一小滴蒸馏水在主棱镜上，再关上次棱镜。
2．从目镜观察明暗视场，调节测量旋钮，使明暗分界线正好通过交叉线的交叉点。
3．按选择键，屏幕上部显示&TEST&，中间显示[1]。
4．当中间显示[1]时，按设置键，此时屏幕显示折射率。
5．确认明暗分界线通过交叉点后，再按设置键。此时，仪器会自动进行校准。（若要选择其它模式（折射率或Brix），按选择键，当显示出你所需要的模式后，按设置键）
（2）、葡萄糖溶液折光率的测定：
折光仪放置在光线充恒温恒湿的实验室里，先与恒温水浴连接好。向折光仪通规定温度的水（一般为恒温在20&0.1℃的水，在折光仪棱镜指示温度达到规定温度时，分开两面棱镜，注入样品在棱镜上，使试样均匀地附在下棱镜表面，立即闭合棱镜，压紧。待温度计读数恢复到原规定温度时，调节测量旋钮，使明暗分界线通过交叉点，若分界线模糊，旋转色差补偿旋钮，使分界线清晰。读数应显示在A1折光仪屏幕上，重复观察及记录读数三次，所得读数的算术平均值即为样品的折光率。
2、葡萄糖溶液旋光度的测定：
（1）旋光仪零点的校正（校准可以空气调零和溶剂调零）
在测定样品前，先校正旋光仪的零点，将放样品用的旋光管洗净，装上蒸馏水，使液面凸出管口，将玻璃盖沿管口边缘轻轻平推盖好，不能带入气泡，然后旋上螺丝帽盖使之不漏水，但不可过紧。将已装好蒸馏水的样品管擦干，放入旋光仪内，罩上盖子，开启仪器，按照以下步骤操作：
触摸屏幕&&MEASUREMENT&（旋光管类型选择(空气调零选K)（有旋光管选A）
触摸屏幕&ZERO.&
仪器显示&READING&将开始闪烁。
屏幕显示&ZERO SET END&&将显示归零结束。
（2）溶液样品的配制：
称取样品10g（精确至0.0001g），置于100mL容量瓶中，加水适量溶解，加氨0.2mL，用水稀释至刻度，摇匀，放置10min。于25℃用水调零，然后用样液冲洗旋光管两次，样液装满旋光管，不能有气泡产生，进行测定。
（3）旋光度的测度
测定之前必须用已配制的溶液洗旋光管两次，以免有其它物质影响测量结果。
1、将样品装入已进行过归零操作的旋光管内。（必须使用原装旋光管盖子，以避免样品的蒸发）
2、将旋光管放入样品室，并盖好样品室盖板。（旋光管放置的方向和位置必须与进行归零操作时一致）
3、触摸&&START.&开始测量显示数值稳定时就完成了这次测量。
六、数据处理
1、葡萄糖溶液折光率的测定：
表1：葡萄糖溶液的折光率数据统计
22.2℃蒸馏水的折光率
葡萄糖溶液折光率的测定值
葡萄糖的折光率
2、葡萄糖溶液旋光度的测定：
葡萄糖溶液的比旋光度X：
表2：葡萄糖溶液旋光度测定数据统计
葡萄糖溶液中水分的质量分数（%）
葡萄糖溶液的旋光度（&）
葡萄糖溶液的比旋光度（&）
七、实验讨论与心得
1、如果使用折光仪时，在目镜中观察不到明显的黑白分界线时，是由于棱镜间未充满液体，如果出现弧形光环，可能是由于部分光线直接照射到聚光镜上而没有经过棱镜，此时应重新调整入射光的角度范围。
2、在测定葡萄糖旋光度时，装入蒸馏水或待测液体时，应当排出管内的气泡，若有未排除的气泡，应让气泡浮在凸颈处。旋光管两端的螺丝帽不能旋得太紧，防止玻璃盖产生扭力而影响读数正确性。
八、实验结论：
1、葡萄糖溶液的折光率为：1.34210
2、葡萄糖溶液的比旋光度为：53.36
全自动数显阿贝折光仪的简单操作方式：
滴2-3滴样品在棱镜样品槽内&按START键进行开始测量&闪烁3秒后测量数值表示&测量完毕后将棱镜样品槽进行擦拭工作。
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蔗糖溶液的旋光率性质 液体旋光物质的浓度测量
实验4-12 液体旋光物质的浓度测量 【实验目的】 1．理解旋光原理； 2．掌握旋光计的使用方法； 3．测量糖溶液的浓度。 【实验原理】 平面偏振光在某些晶体内沿光轴方向传播时，虽然没有发生双折射，但透射光的振动面相对于原入射光的振动面旋转了一定的…三、名词解释36．追溯性评估: 指需要确定资产过去价值的评估，即评估基准日早于报告日，在资产纳税、司法诉讼等情况下，经常需要进行该类型评估。 37．行业自律管理模式: 37、指资产评估行业至于社会自发形成的行业协会管理之下，资产评估业的发展依赖于评估…流程型企业信息化战略与规划 流程型行业的特点是管道式物料输送，生产连续性强，流程比较 规范，工艺柔性比较小，产品比较单一，原料比较稳定。这些特点决定了其生产运作和经营战略的特殊性，从而决定了其信息化战略的特殊性。本文以湖北某化工集团有限公司（以下简称…
液体旋光物质的浓度测量 【实验目的】1．理解旋光原理；2．掌握旋光计的使用方法；3．测量糖溶液的浓度。【实验原理】平面偏振光在某些晶体内沿光轴方向传播时，虽然没有发生双折射，但透射光的振动面相对于原入射光的振动面旋转了一定的角度，这种现象称为旋光现象，能使振动面旋转的物质称为旋光性物质。后来实验发现，某些液体也具有旋光性。石英晶体、食糖溶液、酒石酸溶液等都是旋光性较强的物质。当迎着光的传播方向观察时，振动面沿顺时针方向旋转的物质称为右旋物质；使振动面沿逆时针方向旋转的物质称为左旋物质。实验表明，振动面旋转的角度与其所通过旋光性物质的厚度成正比。若为溶液，又正比于溶液的质量浓度，即 ???lc
(4-12-1)式中l是以分米（dm）为单位的液柱长；c为溶液的质量浓度，代表每立方厘米溶液中所含溶质的质量（质量以克为单位）；ρ为物质的旋光率，它在数值上等于偏振光通过1dm长的液柱在1cm3溶液中含有1g旋光物质时所产生的旋转角。纯蔗糖溶液在20°C时，对于钠黄光，经多次测定确认ρ = 66.5°cm3/dm·g。因此，若测出蔗糖溶液的旋转角φ 和液柱长l，即可求出蔗糖溶液的质量浓度c。【仪器介绍】专门用来测量糖溶液质量浓度的旋光计，称作糖量计。WXG型旋光计的外形结构如图4-12-1所示。旋光计构造原理如图4-12-2所示。旋光计中的光源S是钠光灯。F为固定的聚光镜；N1和N2皆为尼科耳棱镜，N1为起偏器，N2为检偏图4-12-1 1.底座；2.电源；3.检偏器与度盘转动手轮；4.放大镜座；5.视度调节螺旋；6.度盘游标；7试管筒；8.试管筒盖；9.筒盖把手；10.连接圈；11.灯罩；12.灯座；13.电源插头器；N2可以旋转，旋转角度从N2所附的刻度盘R上读出； 图4-12-2 D为半荫片（一半是普通玻璃，一半是石英半波片；或两旁为玻璃，中间为石英半波片。如图4-12-3所示。 图4-13-3 H为盛放待测溶液的管子；T为短焦距望远镜。钠光灯S发出的光通过聚光镜F后，照射到起偏器N1上，光线经N1后成为平面偏振光，其偏振面与N1的主截面平行，参看图4-12-4。 图4-12.4该平面偏振光在通过半荫片D时，一部分光线从玻璃中透过，一部分光线从石英半波片中透过，通过玻璃的那一部分光的偏振面不变，仍与N1的主截面平行，设其振动方向为OA1，而通过石英半波片的那一部分光的振动面却转过了一角度，设其振动方向为OA2。当管子H中没有溶液时，由半荫片透出的两束光射到检偏器N2之前，振动方向不发生任何改变。旋转检偏器N2，并通过望远镜T观察，会看到以下几种情形：当N2∥N1 时，A区域亮，B区域暗；当N2?N1时，A区域暗，B区域亮；当N2//OC时，OC为∠A1OA2的平分线，A.B两区域照度相同，并且照度较强；当 N2⊥OC 时，A.B两区域照度相同，但照度较弱。通常，取N2⊥OC的位置作为标准来进行调节。这是因为人眼在一定范围内，对于弱照度的变化较敏感，而且在此位置，只要N2相对于OC略有偏转，两区域之一将明显变亮，另一区域将明显变暗，因此，易于判别，测量更准确。当管子H中盛有蔗糖溶液时，振动面OA1和OA2都将转过一定角度，而变为OA1' 和OA2'如图4-12-5所示。图4-12-5 欲再使整个视场处于弱照度一样，必须将N2旋转到N2'位置，使N2'与∠A1'OA2'的平分线OC'垂直。这样，N2转过的角度，即为平面偏振光振动面的旋转角，这一角度又可从附于N2上的刻度盘R读出，从而算出被测蔗糖溶液的质量浓度。【实验内容】1．测定旋光计的零点将空管H放入旋光计中，并点亮钠灯约10分钟，待完全发出钠黄光后，调节望远镜T，使能清楚地看到视场中的分界线，然后转动检偏器N2,直至整个视场中A、B两区域弱照度相等。用目镜筒两侧安放的放大镜，从左、右两刻度盘上分别读出数值φ01和φ02，则零点位置为?0? 重复10次，求其平均值。 ?01??022
(4-12-2)2．用蒸馏水洗涤管子H后，装入待测浓度的糖溶液，要装满，尽量使管内无气泡，若有气泡，在把管子放入旋光计里面时，应使气泡在管子凸起部位。调节望远镜T，使能清楚地看到视场中的分界线，然后转动检偏器N2，使视场中A、B两区域的弱照度再次相等，记录左右两度盘上的读数。用与上述相同的方法计算出此时的角位置φ'。重复10次，求其平均值。3．由??????0，代入公式???lc，即可算出此溶液的质量浓度c。【注意事项】测量时溶液的温度应保持在20℃，当温度超过时20℃，则相对于20℃，温度每升高1℃，ρ值中的66.50°应相应减去0.02°作为修正值。【思考题】1．如何用实验方法确定旋光物质是左旋还是右旋物质？2．旋转检偏器还存在一个视场亮度相同，但照度较强的位置，为何不选该位置的视场作为零度视场？【参考文献】[1] 国克喜. 实验光学[M]. 济南: 山东大学出版社, -147[2] 陈玉林, 李传起 . 大学物理实验[M]. 北京: 科学出版社, -161[3] 彭瑞明.大学物理实验[M]. 广州: 华南理工大学出版社, -148
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1)&&optical rotation
Reformation on the experimental contents for determination of optical rotation;
旋光度的测定"实验内容的改革
The components of fructose syrup have the characteristics of optical rotation due to the asymmetric carbon atoms in their molecular structures and can be expressed by optical rotation and specific optical rotation.
果葡糖浆的成分因分子结构有不对称碳原子而具有旋光特性,可用旋光度、比旋光度表示[1],通过旋光仪测定具体数据,进而分析果糖的含量。
The optical rotation was determined.
为进一步研究四乙酰基六氮杂异伍兹烷(TAIW)硝化制备六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)反应中副产物一乙酰基五硝基六氮杂异伍兹烷(MPIW)的性质和结构,用硅胶柱层析技术从CL-20产品中分离得到MPIW,对其进行了旋光度测定,并用冷却饱和溶液法得到单晶,以X射线衍射仪测定单晶结构。
2)&&optical activity
Design and application of virtual instrument system for measuring optical activity based on LabVIEW 8.0;
基于LabVIEW8.0的旋光度测量虚拟仪器系统的设计与应用
The optical activity equation of mixture was obtained,which was amended practically by a series of classical incomplete fermentation wine.
通过测定不同浓度的标准葡萄糖、果糖以及它们混和溶液的旋光度,得到了葡萄糖和果糖混合溶液的旋光度方程,并经过系列保糖发酵葡萄酒产品的实际修正,证实保糖发酵葡萄酒中的主要旋光物质是葡萄糖和果糖,建立了保糖发酵葡萄酒旋光识别的上限方程为YW=-0。
3)&&Specific rotation
4)&&rotation
[英][r??'te??n]&&[美][ro'te??n]
Based on the rotations of glucose、 fructose and sucrose are different, the paper proposes the method with witch the rotation apparatus is used when the contents of the compositions in honey are determined.
本文首次提出采用旋光法，根据蜂蜜主要成分 (葡萄糖、果糖和蔗糖 )的比旋光度不同，用旋光仪直接测定这些成分的含量。
5)&&High specific polarity
6)&&specific rotation
Through comparing the specific rotation of products that treat ed without saponification, we find that the products treated with saponifica tion have the higher specific rotation.
以提高天然VE 产品比旋光度为目的 ,用皂化与结晶相结合的方法对天然VE 浓缩物进行提纯。
Several L-tartaric acid derivatives (1～6) were synthesized and their specific rotations were measured.
合成出系列的L 半螺旋型酒石酸衍生物 1～ 6 ,测定比旋光度 ,发现酒石酸二乙酯 2 ([α]2 5D+ 3 0 0° ,DMSO)形成 2 ,3 O 亚异丙基酒石酸二乙酯 3后旋光急剧往左偏移 ([α]2 5D - 4 5 0 3° ,DMSO) ,3酰胺化后比旋光值往右偏移 (4a :+ 11 19° ,4b :+ 2 14°) ,还原产物的比旋光值往左偏移 (5a :- 0 5 2° ,5b :- 4 92° ,6 :- 2 95°) ;并用分子的螺旋结构与基团的极化性质研究旋光规
In this article we have analyzed mutarotation of D-glucose by means of physics ways determining specific rotation and statistical line method.
本文用物理学方法,借助于线性回归理论,通过比旋光度的测定来分析D-葡萄糖的变旋光现象,进而阐述温度和氨试剂等因素对D-葡萄糖溶液变旋现象的稳定平衡作用。
补充资料：旋光度
分子式：CAS号：性质：又称旋光率，比旋光度。平面偏振光通过含有某些光学活性的化合物液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或向右旋转(按顺时针方向转动称为右旋，用“+”表示；按逆时针方向转动称为左旋，用“-”表示)。旋光仪是用来测定光学活性物质旋光能力大小和方向的仪器。光学活性物质可以旋转偏振光平面，其大小和方向除了与该物质结构有关外，还与测定时的温度、所用光的波长、溶液的浓度和溶剂、旋光管的长度等有关。一般单色光源用钠光灯，波长为589nm，以D表示。规定以每毫升溶液所含溶质的克数作为质量浓度的单位。由旋光仪测得旋光角度后，可以下式计算旋光度：式中，α为用旋光仪测得的旋光度；c为溶液的质量浓度(g/ml)；l为旋光管的长度/dm；t为测定时温度(℃)，λ为测定所用光波波长(钠光以D表示)。光活性物质为液体时，则以密度ρ(g/ml)代替c，即若以100ml溶液含溶质的克数，则，如果糖的水溶液，溶液浓度为5g/100ml，在1dm旋光管中测得旋光角度为-4.64°，则：书写旋光度时，除注明温度，光波波长外，在数据后的括号内，注明其质量百分浓度和配制溶液用的溶剂。
说明：补充资料仅用于学习参考，请勿用于其它任何用途。大学物理实验报告 旋光物质溶液浓度测量_百度文库
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大学物理实验报告 旋光物质溶液浓度测量
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