旋光管是旋光儀的核心部件,用于盛裝待測旋光性物質(zhì)溶液,其基本構(gòu)造、工作原理及規(guī)格選擇如下:
一、基本構(gòu)造
旋光管通常由以下部分組成:
柱管:兩端透光的容器,用于盛裝樣品溶液。
填料床:部分旋光管內(nèi)部可能填充特定材料(如整體柱SPE中的填料),但傳統(tǒng)旋光管主要依賴溶液本身的旋光性。
篩板:位于柱管兩端,防止填料(如有)泄漏,同時允許溶液流通。
規(guī)格:常見長度為10 cm、20 cm、22 cm,其中10 cm規(guī)格常用;對旋光能力較弱或稀溶液,需選用20 cm或22 cm規(guī)格以提高準確度。
二、工作原理
旋光管的工作原理基于旋光性物質(zhì)對偏振光振動平面的旋轉(zhuǎn)作用:
光源:旋光儀采用單色光源(如鈉光D線,波長589.3 nm),以消除不同波長光對旋光度的影響。
偏振光生成:光線通過起偏鏡(如Nicol棱鏡)后,成為平面偏振光。
旋光作用:偏振光通過旋光管中的旋光性物質(zhì)溶液時,其振動平面會發(fā)生旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角度(α)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、溶液濃度、旋光管長度及溫度等因素相關(guān)。
檢偏與測量:旋轉(zhuǎn)后的偏振光通過檢偏鏡,若其振動平面與檢偏鏡允許通過的方向一致,則視野明亮;否則視野變暗。通過旋轉(zhuǎn)檢偏鏡使視野恢復(fù)明亮,此時檢偏鏡的旋轉(zhuǎn)角度即為樣品的旋光度。
三、規(guī)格選擇
旋光管規(guī)格的選擇需綜合考慮以下因素:
旋光能力:旋光能力較強的物質(zhì)可選用較短規(guī)格(如10 cm);旋光能力較弱或溶液濃度較低時,需選用較長規(guī)格(如20 cm或22 cm)以提高準確度。
溶液濃度:低濃度溶液需更長的光程(即更長的旋光管)以增強旋光信號,降低讀數(shù)相對誤差。
實驗要求:高精度實驗或標準曲線繪制時,需根據(jù)實驗條件選擇合適規(guī)格,并確保旋光管長度與比旋光度計算一致。