Оптическая активность веществ и поляризация света

III. Измерение оптического вращения (поляриметрия). Если в реакции участвуют оптически активные вещества, то в ходе реакции меняется вращение плоскости поляризации линейно-поляризованного света. Поляриметрический метод анализа применяется при исследовании кинетики гидролиза сахарозы (см. разд. ХП1.9.4). [c.707]

ПОЛЯРИМЕТРИЯ — метод физикохимического исследования, основанный на измерении вращения плоскости поляризации света оптически активными веществами. Чаще всего такими веществами являются органические соединения с асимметрическим атомом углерода. Измерения производят с помощью поляриметров — оптических приборов, в которых луч света последовательно проходит через систему двух поляризующих призм. Благодаря пропорциональности, существующей между углом вращения и концентрацией оптически активного вешества, поляриметрические измерения используют для количественного определения оптически активного вещества. П. является основным методом контроля в сахарной промышленности по величине угла вращения определяют содержание сахара в растворе. Методы П. используются также для анализа эфирных масел, алкалоидов, антибиотиков и др. Большое значение имеет поляриметрический метод исследования в органической химии, где на основании определения знака и величины вращения плоскости поляризации можно судить о химическом строении и пространственной конфигурации соединения, делать выводы о механизме реакций и др. Для этого в последнее время особенно успешно используется спектрополяри-метрия. [c.201]

Оптические свойства растворов сахарозы. Тростниковый сахар и продукты его разложения принадлежат к числу оптически активных веществ, т. е. веществ, способных изменять положение плоскости поляризации проходящего через них поляризованного света (света, в котором колебания происходят в определенной плоскости). Оптическая активность связана с наличием в молекуле асимметричных атомов углерода. Оптические изомеры отличаются по своему строению друг от друга, как несимметричный предмет отличается от своего зеркального изображения. По своим физическим и химическим свойствам такие молекулы одинаковы и отличаются только различным по направлению, но одинаковым по величине смещением плоскости поляризации света. Угол смещения плоскости колебаний поляризованного луча называется углом вращения плоскости поляризации. Угол вращения плоскости поляризации а прямо пропорционален толщине слоя с/ и концентрации активного вещества с (Био, 1831 г.) [c.355]

Величину отклонения плоскости поляризации от начального положения, выраженную в угловых градусах, называют углом вращения и обозначают греческой буквой а. Величина угла вращения зависит от природы оптически активного вещества длины пути поляризованного света в оптически активной среде (чистом веществе или растворе) и длины волны света. Для растворов величина угла вращения зависит от природы растворителя и концентрации оптически активного вещества. Величина угла вращения прямо пропорциональна длине пути света в оптически активной среде, т. е. толщине слоя оптически активного вещества или его раствора. Влияние температуры в большинстве случаев незначительно. [c.30]

Поляриметрия — это метод измерения величины вращения плоскости поляризации света при прохождении его через оптически активные вещества. Найденное оптическое вращение пересчитывают в удельное или молекулярное вращение. [c.258]

Рассмотрим наиболее простую физическую модель, объясняющую оптическую активность. Линейно поляризованный свет можно представить как сумму двух лучей с противоположной поляризацией с одинаковыми интенсивностями и фазами (рис. 20, а). Оптически активное вещество имеет различные коэффициенты пре- [c.35]

Взаимодействие плоскополяризованного света с оптически активным веществом в области поглощения его хромофоров всегда связано с одновременным вращением плоскости поляризации и [c.39]

При пропускании поляризованного света сквозь раствор оптически активного вещества плоскость поляризации поворачивается. Угол вращения плоскости поляризации (кратко — угол вращения) а связан с концентрацией с и толщиной слоя I раствора соотношением а = [а]с/. [c.249]

Главные физические константы, которые определяют для органических веществ, следующие температура кипения (т. кип.), температура плавления (т.пл.), показатель преломления п) для монохроматического излучения определенной длины волны, удельный вес [d), растворимость в различных растворителях, теплота сгорания. В специальных случаях определяют вращение плоскости поляризации света (у оптически активных веществ), поглощение света в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области, диэлектрическую постоянную, поверхностное натяжение, вязкость, электропроводность и т. д. Разумеется, эти свойства полезны не только для характеристики вещества они могут представлять определенный теоретический илп практический интерес как таковые (см. главу Физические свойства органических соединений ). [c.15]

Плоскостью поляризации называют плоскость колебания магнитного поля. Вещества, вращающие плоскость поляризации света, называются оптически активными веществами. [c.257]

Если луч линейно поляризованного света вошел в оптически активное вещество в точке 2 и прошел в этой среде расстояние 6. см вдоль 2, то соответствующие ему две компоненты с левой и правой круговой поляризацией будут иметь следующий вид (предполагается, что поглощения нет) [c.172]

Точность измерения угла поворота плоскости поляризации оптически активным веществом составляет - 0,003°. Особенность эксперимента по измерению ДОВ состоит в том, что при прохождении линейно поляризованного света через оптически активное вещество имеет место не только поворот плоскости поляризации. Вышедший из кюветы луч приобретает эллиптичность вследствие различного поглощения лучей с круговой поляризацией вправо и влево. Модуляция плоскости поляризации необходима также, чтобы учесть этот эффект. [c.189]

Эффект Фарадея является общим для любых прозрачных веществ. Для оптически активных веществ угол поворота представляет сумму углов 1) угол вращения плоскости поляризации оптически активного вещества и.2) угол вращения линейно поляризованного света вследствие эффекта Фарадея. [c.249]

При исследовании оптически активных веществ изучаемое вещество помещают между двумя призмами Николя и определяют угол, на который поворачивается плоскость поляризованного света. При пропускании поляризованного света через другой изомер плоскость поляризации поворачивается на тот же самый угол, но в другую сторону. Один из изомеров называют правовращающим (О-изомер), другой — левовращающим (Е-изомер). [c.258]

Создание бутлеровской теории химического строения органических соединений позволило объяснить большинство случаев изомерии. Стало ясно, что они являются результатом различий в химическом строении при одинаковом составе молекул. Однако все же встречались случаи изомерии, которые не поддавались истолкованию и с этих позиций. Это было известное еще с начала XIX в. существование пар оптических антиподов — веществ, полностью совпадающих друг с другом по всем физико-химическим свойствам, но имеющих противоположный знак вращения плоскости поляризации света. Из числа таких оптически активных веществ в то время были известны, например, винная и молочная кислоты, амиловый спирт, терпены, сахара и др. Не находили объяснения также и различия физико-химических свойств у некоторых пар непредельных соединений, которые, по всем данным, имели одинаковое химиче- [c.33]

Оптически активные вещества, вращающие плоскость поляризации вправо, обозначаются символом d, а влево 1. Угол вращения зависит от строения молекул вещества, толщины слоя, температуры и длины волны света. [c.379]

Вращение плоскости поляризации света при прохождении через оптически активное вещество [c.290]

Оптическая (или зеркальная) изомерия возможна для асимметричных комплексов, которые не имеют ни одной плоскости симметрии, делящей молекулу на две одинаковые (симметричные) части. Такие комплексы являются оптически активными веществами, так как они способны вращать плоскость поляризации света. Оптические изомеры отличаются тем, что один из них вращает плоскость вправо (правый или -изомер ), а другой — влево (левый или /-изомер). [c.118]

Способность веществ вращать плоскость поляризации луча поляризованного света называют оптической активностью, а вещества, обладающие этим свойством,— оптически активными веществами. [c.196]

Если в поляриметр со скрещенными николями поместить (между поляризатором и анализатором) кювету с оптически активным веществом, то гашение света анализатором станет неполным (из-за поворота плоскости поляризации). Для того, чтобы добиться полного гашения света, придется повернуть анализатор на некоторый угол вправо (+) или влево (—). Этот угол а и будет углом, на который вещество, помещенное в поляриметр, вращает плоскость поляризации. [c.39]

Для количественной характеристики способности оптически активных веществ вращать плоскость поляризации света вводят удельное вращение [а], которое определяют как у) 0л вращения плоскости поляризации монохроматического излуч( ния щш / = 1 дм и содержании оптически активного вещества 1 г/мл. [c.589]

В оптических методах используют зависимость между составом вещества и его светопоглощением (абсорбцией света), светорассеянием, преломлением света (рефракцией), вращением плоскости поляризации плоскополяризованного света (оптически-активными веществами), люминесценцией (главным образом, флюоресценцией под влиянием ультрафиолетовых лучей). [c.449]

Если через кристаллы, обладающие оптической неоднородностью, пропускать поляризованный свет, то при рассматривании через них (турмалин, исландский шпат и др.) наблюдается двойное изображение. Это связано с тем, что преломление световых волн в таких кристаллах происходит по-разному. Меньше преломляются волны, плоскость которых лучше всего совпадает с оптическими характеристиками кристалла. В связи с этим в кристалле наблюдается раздвоение луча света, причем оба луча поляризованы, однако их плоскости поляризации взаимно перпендикулярны. Поэтому один луч преломляется в большей мере, другой в меньшей. На этом и основано действие поляризатора— призмы Николя, которая состоит из двух призм из исландского шпата, склеенных вместе. Таким образом, в призме Николя (рис. 33.6) один луч подвергается внутреннему отражению, а другой проходит через призму. Последний, пройдя через призму Николя, полностью поляризован, а его плоскость поляризации вращается в растворах оптически активных веществ, которые могут быть право- или [c.801]

Удельное вращение плоскости поляризации света [а] выражается в угловых градусах. Приводится для -линии натрия при температуре (в С), указанной верхним индексом при численном значении угла вращения. Знаки + и — перед этим значением обозначают соответственно правое (т. е. по часовой стрелке) нли левое (против часовой стрелки) вращение затем в скобках обычно указаны концентрация оптически активного вещества (в г па 100 мл растворителя или в %) и растворитель, в котором проводилось определение (если растворитель не обозначен — определение проводилось в воде). [c.120]

На рис. 39 представлена теоретическая (идеальная) кривая одиночной полосы поглощения оптически активного вещества, в котором наблюдается эффект Коттона [1, 3, 4] неодинаковое поглощение (КД) и неодинаковая скорость распространения (ДОВ) света с правой и левой круговой поляризацией. [c.247]

В оптически активной среде ЕгФгь Поэтому при прохождении линейно поляризованного света через оптически активное вещество имеет место не только поворот плоскости поляризации света, но и круговой дихроизм. Поэтому прошедший свет обладает эллиптической поляризацией. Это новая важная характеристика луча света. Ее физический смысл состоит в следующем. [c.190]

Рис. 23.14. Вращение плоскости поляризации плоскополяризованного света при прохождении через раствор оптически активного вещества. Неполяризованный свет пропускают через поляризационный фильтр. Полученный поляризованный свет пропускают через раствор левоврашающего оптического изомера. В результате плоскость поляризации поворачивается на некоторый угол влево, или против часовой стрелки (наблюдатель смотрит на источник света).

За последние годы при изучении стереохимии оптически активных веществ получили развитие различные спектрофотометрические методы исследования, основанные на явлениях, связанных с поляризацией света. Оптическая активность комплексных соединений проявляется в том случае, когда расположение лигандов в координационной системе хирально , т. е. в ней отсутствует зеркально-поворотная ось, вращение вокруг которой переводит молекулу в соответствующий стереоизомер. Линейно-поляризованный свет можно представить себе как совокупность двух циркулярно-поляризованных волн с одинаковыми частотами и амплитудами. Тогда оптическая активность обусловлена тем, что право- и левополяризованный свет распространяется, в веществе с разной скоростью. Угол поворота плоскости поляризации а пропорционален разности коэффициентов преломления право- и левополяризованного света [c.129]

Отметим, что из шести атомов углерода молекулы глюкозы четыре атома, с номерами 2, 3, 4 и 5, хиральны, поэтому глюкоза имеет много конфигурационных изомеров. Несколько природных сахаров отличаются от глюкозы только конфигурацией у одного из четырех хиральных атомов углерода. Эти сахара имеют различные биологические свойства, что еще раз свидетельствует о чрезвычайной специфичности биологических систем. Многие сахара - оптически активные вещества, так как их растворы вызывают вращение плоскости поляризации линейнополяри-зованного света, как это показано на рис. 23.14. [c.455]

Идея о разложении линейно-поляризованного света на два луча с левой и правой круговой поляризацией была предложена О. Френелем для феноменологического объяснения явления оптической активности веществ. Лучи с разной круговой поляризацией имеют разную скорость распространения в оптически активных веществах, следовательно, разные показатели преломления (двулучепреломле-ние), т. е. VrфVl и ПгФщ. [c.172]

Таким образом, при помощи второй призмы Николя — анализатора — можно определить направление плоскости поляризации света. При 1 ССл довании оптически активных веществ изучаемое вещество помещают между двумя призмами Николя и определяют угол, на который поворачивается плоскость поляризации света. [c.293]

Устройство простейшего, так называемого полутеневого, поляриметра показано на.рис. 18. Луч света от осветителя 1 попадает на неподвижно укрепленную призму Николя 2 (поляризатор) и выходит из нее в виде поляризованного луча. Затем он попадает на вторую призму Николя 3 (так называемый анализатор), которую можно вращать с помощью рукоятки 4, и далее, через лупу 5, в глаз наблюдателя. Прибор устроен таким образом, что если между поляризатором и анализатором луч не проходит через вещество, обладающее оптической активностью, то анализатор должен стоять на положении О, и при этом наблюдатель видит через лупу поле, разделенное на две половины, освещенные одинаково ярко. Есл1 же между поляризатором и анализатором помещена длинная стеклянная трубка 6, наполненная оптически активным веществом, то при прохождении через него света плоскость поляризации этого света изменяется на некоторый угол, и одна из половин поля зрения становится более яркой. Тогда поворачивают анализатор 2 таким образом, чтобы обе половины поля зрения снова стали одинаково яркими. Угол поворота анализатора (определенный по круговой шкале 7) указывает величину угла вращения плоскости поляризации света при прохождении через исследуемое вещество, т. е. величину оптической активности этого вещества. [c.156]

И вот что любопытно внещне реакцию ничем не обнаружить. И цвет, и объем, и реакция среды остаются прежними. Не вьщеляются ни газы, ни осадки. И тем не менее реакция идет, только для ее обнаружения нужны оптические приборы. Сахара - оптически активные вещества луч поляризованного света, проходя через их раствор, изменяет направление поляризации. Говорят, что сахара вращают плоскость поляризации, причем в ту или иную сторону, и на вполне определенный угол. Так вот, сахароза вращает плоскость поляризации вправо, а глюкоза и фруктоза, продукты ее гидролиза, - влево. Отсюда и слово "инверсия" (по-латыни "переворачивание"). [c.61]

В луче света колебания электрического и магнитного векторов происходят, как известно, в плоскостях, взаимно перпендикулярных и перпендикулярных также к направлению луча. В поляризованном луче света колебания электрического и магнитного векторов совершаются для каждог о в фиксированной плоскости, а не в хаотически меняющихся взаимно перпендикулярных плоскостях. При прохО дении луча поляризованного света через оптически активную среду плоскость поляризации света поворачивается (вокруг оси луча) на угол, пропорциональный длине слоя оптически активного вещества. В кристалле оптическая активность может зависеть от асимметрии его строения (таковы, например, левовращающие и правовращающие модификации кварца 310а)- В жидкой и газообразной фазах единственной причиной вращения плоскости поляризации света может быть асимметрия молекулы. Стереоизомеры антиподы вращают плоскость поляризации на один и тот же угол в разные стороны (влево и вправо) при равных условиях — одинаковой концентрации раствора, в одинаковом растворителе, при одинаковой длине волны и длине пути луча. Углы вращения плоскости поляризации измеряются посредством поляриметра (стр. 622). [c.380]

В зависимости от природы оптически активного вещества вращение плоскости поляризации может иметь различное направление и величину. Если от наблюдателя, к которому направлен свет, проходящий через оптически активное вещество, плоскость поляризации вращается по часовой стрелке, то вещество называют правоврашающим и перед его названием ставят знак если же плоскость поляризации вращается против часовой стрелки, то вещество называют левовращающим и перед его названием ставят знак —. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология