食品物理分析检验-旋光度的测定

实验目的实验目的1.了解旋光仪的构造和旋光度的测定原理2.掌握旋光仪的使用方法和比旋光度的计算方法Part02实验原理实验原理当一束单一的平面偏振光通过手性物质时，其振动方向会发生改变，此时光的振动面旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象。物质的这种使偏振光的振动面旋转的性质叫做旋光性，具有旋光性的物质叫做旋光性物质或旋光物质。实验原理许多天然有机物都具有旋光性。由于旋光物质使偏振光振动面旋转时，可以右旋（顺时针方向，记做“+”）,也可以左旋（逆时针方向，记做“-”），所以旋光物质又可分为右旋物质和左旋物质。实验原理由单色光源（一般用钠光灯）发出的光，通过起偏棱镜（尼可尔棱镜）后，转变为平面偏振光（简称偏振光）。当偏振光通过样品管中的旋光性物质时，振动平面旋转一定角度。实验原理调节附有刻度的检偏镜（也是一个尼可尔棱镜），使偏振光通过，检偏镜所旋转的度数显示在刻度盘上，即样品的实测旋光度α，常用比旋光度来表示物质的旋光性。通过测定旋光度，可以鉴定物质的纯度、测定溶液的浓度、密度和鉴别光学异构体。Part03仪器和试剂仪器和试剂圆盘旋光仪、洗瓶、胶头滴管、滤纸；蒸馏水、5%葡萄糖溶液、未知浓度的葡萄糖溶液。Part04实验步骤实验步骤1.样品溶液的配制准确称取一定量的样品，用50mL的容量瓶配成溶液。通常可以选用水、乙醇、氯仿作溶剂。由于葡萄糖溶液具有变旋光现象，所以待测葡萄糖溶液应该提前24h配好，以消除变旋光现象，否则测定过程中会出现读数不稳定的现象。2.预热打开旋光仪电源开关，预热5-10min，待完全发出钠黄光后方可观察使用。实验步骤3.调零在测定样品前，必须先用蒸馏水来校正旋光仪的零点。洗净样品管后装入蒸馏水，使液面略凸出管口。将玻璃盖沿管口边缘轻轻平推盖好，不要带入气泡，旋紧螺丝帽盖。将样品管擦干后放入旋光仪，合上盖子。实验步骤开启钠光灯，将刻度盘调在零点左右，会出现大于或小于零度视场的情况。旋动粗动、微动手轮，使视场内三部分的亮度一致，即为零点视场，记下刻度盘读数，重复调零4~5次取平均值。若平均值不为零而存在偏差值，应在测量读数中将其减去。实验步骤4、测定样品的测定和调零方法相同。每次测定之前样品管必须先用蒸馏水清洗1-2次，再用少量待测液润洗2-3次，以免受污物的影响，然后装上样品进行测定。旋动刻度盘，寻找较暗照度下亮度一致的零度视场。若读数是正数为右旋；读数是负数为左旋。读数与零点值之差，即为样品在测定温度时的旋光度。实验步骤测定完后倒出样品管中溶液，用蒸馏水把管洗净，擦干放好。重复测定5%葡萄糖溶液的旋光度4-5次，分别记录测定值。再测定未知浓度的葡萄糖溶液的旋光度4-5次，记录所测数值。Part05注意事项注意事项1.在测定未知物的旋光度时，至少要做一次改变浓度或者液层厚度的测定，因为读出的旋光度如+48°也可能是+48°±（n×180）°的所有值。2.仪器应放在干燥、空气流通和温度适宜的地方，以免光学零部件、偏振片等受潮发霉及性能衰退。注意事项3.样品管使用后，应及时用水或蒸馏水冲洗干净，擦干放置。4.镜片不能用不洁或硬质布、纸去擦，以免影响性能。5.仪器不用时，应将仪器放入箱内或用塑料罩罩上，以防灰尘侵入。定义定义自然光有无数个与前进方向垂直的光波振动面，当通过尼科尔棱镜时，只有振动面与棱镜光轴平行的光波才能通过，这种只在一个平面上振动的光称为偏振光。

定义物质能使偏振光的振动面旋转一定角度的性质，称为旋光性。具有旋光性的物质叫做旋光性物质。定义许多食品成分都具有旋光性，如氨基酸、碳水化合物、葡萄糖等。能把偏振光振动面向右旋转的，称为右旋，用“+”号表示，反之称为左旋，用“-”号表示。当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏振面旋转的角度叫作该物质的旋光度，用α表示。Part02影响因素影响因素旋光度不仅与化学结构有关，还和测定时溶液的浓度、液层的厚度、温度、光的波长以及溶剂有关。

影响因素1.物质的化学结构物质的化学结构不同，旋光性也不同：相同条件下，有的呈左旋（“-”表示），有的呈右旋（“+”表示）。2.溶液的浓度。溶液的浓度越大，其旋光度也越大。在一定的浓度范围内，溶液的浓度和旋光度呈线性关系。影响因素3.溶剂。溶剂对旋光度的影响比较复杂，有些溶剂对旋光度无影响，有的溶剂影响旋光的方向及旋光度的大小。

影响因素4.光线通过液层的厚度。光线通过液层的厚度越厚，旋光度越大。5.光的波长。波长越短，旋光度越大。6.温度。一般情况下，温度的影响不是很大。Part03测定意义测定意义对于特定的光学活性物质，在光源波长和温度一定的情况下，其旋光度α与溶液浓度c和液层厚度L成正比，即α=KcL。当物质浓度为1g/mL，液层厚度为1dm时所测得旋光度称为比旋光度。

测定意义

像折射率、沸点、熔点一样，比旋光度是表征旋光性物质特征的物理常数，只与分子结构有关，对鉴定旋光性化合物有重要意义。测得旋光度可计算出旋光物质溶液的浓度。测定意义通过测定光学活性物质旋光度可计算出旋光物质溶液浓度。应用旋光仪测量旋光物质（光学活性物质）的旋光度以确定其含量的分析方法叫旋光法。测定意义具有光学活性的还原糖类，如葡萄糖、果糖、乳糖等溶解后，其旋光度起初迅速变化，然后逐渐变化缓慢，最后达到定值，这种现象称为变旋光作用。因此，在用旋光法测定蜂蜜或商品葡萄糖等含有还原糖的样品时，宜将配成溶液后的样品放置过夜再测定。

Part04旋光法的应用旋光法的应用1.比旋度的测定测定时应严格按照特定条件（温度、溶剂、波长、浓度等）进行测定。2.溶液的含量测定（1）比旋度法测定方法：精密称取一定量供试品，配成一定浓度的溶液，装入测定管中，测定其旋光度，然后计算其含量。

旋光法的应用

（2）标准曲线法

先测出一系列标准