Что показывает удельное вращение
Определение оптического вращения
Удельным вращением называют вращение плоскости поляризации, вызванное слоем вещества толщиной 1 дм при пересчете на содержание 1 г вещества в 1 мл объема. Для жидких веществ удельное вращение определяют по формуле:
Для растворов веществ:
Величина удельного вращения зависит также от природы растворителя и концентрации раствора. При замене растворителя может изменяться не только величина угла вращения, но и его направление. Во многих случаях удельное вращение постоянно лишь в определенном интервале концентраций. В интервале концентраций, при которых удельное вращение постоянно, можно по углу вращения рассчитать концентрацию вещества в растворе:
Ряд оптически активных веществ в растворе изменяет угол вращения до определяемой постоянной величины. Это объясняется наличием в растворе смеси стереоизомерных форм, имеющих различные значения угла вращения. Только через некоторое время устанавливается в растворе равновесие между различными оптическими изомерами. Особенно часто с этим явлением приходится встречаться при анализе сахаров. Свойство растворов в течение некоторого времени изменять величину угла вращения называется мутаротацией.
Поляриметрические определения применяют как для установления количественного содержания оптически активных веществ в растворах, так и для проверки их чистоты.
СОДЕРЖАНИЕ
Определение
Справочник по химии и физике CRC определяет удельное вращение как:
Измерение
Для чистых жидкостей
Это уравнение используется:
Для решений
Для решений используется немного другое уравнение:
По практическим и историческим причинам концентрации часто указываются в единицах г / 100 мл. В этом случае необходим поправочный коэффициент в числителе:
Например, удельное вращение соединения может быть указано в научной литературе как:
Работа с большими и маленькими ротациями
В случаях очень малых или очень больших углов можно также использовать изменение удельного вращения в зависимости от длины волны для облегчения измерения. Переключение длины волны особенно полезно при небольшом угле. Для этого многие поляриметры снабжены ртутной лампой (помимо натриевой).
Приложения
Энантиомерный избыток
Если удельное вращение чистого хирального соединения известно, можно использовать наблюдаемое удельное вращение для определения энантиомерного избытка ( ее ) или «оптической чистоты» образца соединения по формуле: [ α ] λ <\ displaystyle <[\ alpha] _ <\ lambda>>> [ α ] Наблюдения <\ displaystyle <[\ alpha] _ <\ text
е е ( % ) знак равно [ α ] Наблюдения × 100 [ α ] λ <\ displaystyle ee (\%) = <\ frac <[\ alpha] _ <\ text
Однако на практике полезность этого метода ограничена, так как присутствие небольших количеств сильно вращающихся примесей может сильно повлиять на вращение данного образца. Более того, оптическое вращение соединения может нелинейно зависеть от его энантиомерного избытка из-за агрегации в растворе. По этим причинам обычно предпочтительны другие методы определения энантиомерного соотношения, такие как газовая хроматография или ВЭЖХ с хиральной колонкой.
Абсолютная конфигурация
Изменение удельного вращения в зависимости от длины волны называется оптической вращательной дисперсией (ORD). ORD можно использовать в сочетании с вычислительными методами для определения абсолютной конфигурации определенных соединений.
Удельное вращение
Содержание
Определение [ править ]
Справочник CRC по химии и физике определяет удельное вращение как:
Измерение [ править ]
Для чистых жидкостей [ править ]
Это уравнение используется:
Для решений [ править ]
Для решений используется немного другое уравнение:
По практическим и историческим причинам концентрации часто указываются в единицах г / 100 мл. В этом случае необходим поправочный коэффициент в числителе: [1] : 248 [3] : 123
[ α ] λ Т знак равно 100 × α л × c <\displaystyle [\alpha ]_<\lambda >^
Например, удельное вращение соединения будет указано в научной литературе как: [11]
Работа с большими и маленькими поворотами [ править ]
В случаях очень малых или очень больших углов можно также использовать изменение удельного вращения в зависимости от длины волны для облегчения измерения. Переключение длины волны особенно полезно, когда угол небольшой. Для этой цели многие поляриметры снабжены ртутной лампой (помимо натриевой).
Приложения [ править ]
Энантиомерный избыток [ править ]
Если удельное вращение чистого хирального соединения известно, можно использовать наблюдаемое удельное вращение для определения энантиомерного избытка ( ее ) или «оптической чистоты» образца соединения по формуле: [3] : 124 [ α ] λ <\displaystyle <[\alpha ]_<\lambda >>> [ α ] obs <\displaystyle <[\alpha ]_<\text
e e ( % ) = [ α ] obs × 100 [ α ] λ <\displaystyle ee(\%)=<\frac <[\alpha ]_<\text
Однако на практике полезность этого метода ограничена, так как присутствие небольших количеств сильно вращающихся примесей может сильно повлиять на вращение данного образца. Более того, оптическое вращение соединения может нелинейно зависеть от его энантиомерного избытка из-за агрегации в растворе. По этим причинам обычно предпочтительны другие методы определения энантиомерного соотношения, такие как газовая хроматография или ВЭЖХ с хиральной колонкой.
Абсолютная конфигурация [ править ]
Изменение удельного вращения в зависимости от длины волны называется оптической вращательной дисперсией (ORD). ORD можно использовать в сочетании с вычислительными методами для определения абсолютной конфигурации определенных соединений. [12]
Удельное вращение
Поляриметрия используется для исследования излучений, а также в аналитической и структурной химии.
Содержание
Теория поляриметрии
Оптическая активность веществ очень чувствительна к изменениям пространственной структуры молекул и к межмолекулярному взаимодействию.
Поляризуемость атомов, ионов и молекул определяет степень межмолекулярного взаимодействия и его влияние на оптическую активность среды.
Поляриметрия даёт ценную информацию о природе заместителей в органических молекулах, о строении комплексных неорганических соединений.
Исследование оптической активности веществ
С помощью оптических поляриметров определяют величину вращения плоскости поляризации света при прохождении его через оптически-активные среды (твёрдые вещества или растворы).
Поляриметрия широко применяется в аналитической химии для быстрого измерения концентрации оптически-активных веществ (см. Сахариметрия), для идентификации эфирных масел и в других исследованиях.
См. также
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Удельное вращение» в других словарях:
Удельное вращение — см. Вращательная способность химических соединений … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
удельное вращение вещества — Угол, на который поворачивается плоскость поляризации оптического излучения определенной длины волны при прохождении им пути единичной длины в веществе. [ГОСТ 23778 79] Тематики оптика, оптические приборы и измерения EN specific rotation of… … Справочник технического переводчика
удельное вращение раствора — Отношение угла, на который поворачивается плоскость поляризации оптического излучения определенной длины волны при прохождении им пути единичной длины в растворе вещества, к концентрации этого вещества. [ГОСТ 23778 79] Тематики оптика, оптические … Справочник технического переводчика
Удельное вращение некоторых органических веществ — Вещество Растворитель Удельное вращение* Сахароза Вода +66,462 Глюкоза Вода +52,70 … Химический справочник
относительное удельное вращение вещества — Отношение удельного вращения вещества к плотности этого вещества. [ГОСТ 23778 79] Тематики оптика, оптические приборы и измерения EN relative specific rotation of substance DE relative spezifische Materialdrehung FR rotation relative spécifique… … Справочник технического переводчика
Вращение плоскости поляризации — поперечной волны физическое явление, заключающееся в повороте поляризационного вектора линейно поляризованной поперечной волны вокруг её волнового вектора при прохождении волны через анизотропную среду. Волна может быть электромагнитной,… … Википедия
ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ — ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ, изменение направления (плоскости) колебаний лучей поляризованного света (см. Поляризация оптическая). Этим свойством обладают: 1. Все прозрачные тела, если их поместить в магнитном поле (магнитное В. п. п.). Для… … Большая медицинская энциклопедия
УДЕЛЬНОЕ МАГНИТНОЕ ВРАЩЕНИЕ — то же, что (см. ВЕРДЕ ПОСТОЯННАЯ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия
Вращательная способность химических соединений — Под именем вращательной способности химических соединений подразумевается способность, присущая некоторым из них, отклонять плоскость поляризации светового луча от ее первоначального направления. Допустим, что в луче такого поляризованного света… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Сахарозы — (хим.) название, произведенное от слова сахароза, синонима тростникового сахара; систематически употреблено для обозначения углеводов общей формулы С12Н22О11 только в настоящем Энц. сл. и в 1 м томе соч. Толленса Handb. der Kohlenhydrate (Бресл.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Что показывает удельное вращение
ГОСТ 18995.3-73
(СТ СЭВ 3677-82)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПРОДУКТЫ ХИМИЧЕСКИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ
Метод определения величины удельного вращения
Organic chemical products.
Method for determination of specific rotation quantity
Дата введения 1974-07-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР
В.Г.Брудзь, канд. техн. наук; И.Л.Ротенберг, канд. хим. наук (руководители темы); Г.Д.Петрова; Т.И.Баринова; Л.В.Кидиярова; Л.Д.Комиссаренко; Н.П.Никонова; И.С.Гладкова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 17.07.73 N 1740
3. ВЗАМЕН ГОСТ 9884-61 в части разд.3
4. Стандарт содержит все требования СТ СЭВ 3677-82
5. В стандарт введен международный стандарт ИСО 6353-1-82 (GM 5.26)
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
7. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)
8. ПЕРЕИЗДАНИЕ (август 1997 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в мае 1983 г., июне 1990 г. (ИУС 8-83, 9-90)
Настоящий стандарт распространяется на органические химические продукты (реактивы, особо чистые вещества или технические продукты) и устанавливает метод определения величины удельного вращения (поляризации).
Определение удельного вращения основано на свойстве некоторых органических соединений вращать плоскость поляризации света.
Вращение называется правым (+), если оно происходит по часовой стрелке, по отношению к наблюдателю, смотрящему на источник света, и левым (-), если оно происходит против часовой стрелки.
Допускается применение поляризационных трубок длиной 2 дм.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. АППАРАТУРА
Поляриметр любого типа, позволяющий измерять угол поворота с необходимой точностью.
Термометр с ценой деления шкалы 0,1 °С для измерения температур от 0 до 50 °С.
Колба 1(2)-100-2 по ГОСТ 1770.
Весы лабораторные общего назначения типа ВЛР-200 г.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ
2.1. Если поляриметр имеет кожух, то перед началом определения через кожух поляризационной трубки пропускают воду из термостата в течение 10 мин, имеющую температуру (20,0±0,1) °С. При отсутствии кожуха следует работать в помещении при (20±3) °С.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2.2. Затем определяют нулевую точку по инструкции, приложенной к прибору. Если нулевое деление нониуса не совпадает с нулевым делением круговой шкалы, то при вычислении удельного вращения на эту величину вносят поправку со знаком плюс, когда нулевое деление нониуса переместилось по направлению часовой стрелки от нуля шкалы, и минус, если оно переместилось в направлении против часовой стрелки. Нулевую точку определяют пять раз.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Раствор должен быть прозрачным.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.4. При определении удельного вращения индивидуальной жидкости ее выдерживают в термостате при (20,0±0,1) °С в течение 30 мин.
2.5. Допускается использование линии ртутной лампы (длина волны 546 нм) при применении автоматического светоэлектрического прибора.
2.4, 2.5. (Измененная редакция, Изм. N 2).
2.6. При применении автоматического прибора подготовку ведут по инструкции, прилагаемой к прибору.
2.7. Испытуемая индивидуальная жидкость или раствор оптически активного вещества должны быть прозрачными, при наличии мути их фильтруют.
2.5-2.7. (Введены дополнительно, Изм. N 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Испытуемый раствор или индивидуальную жидкость помещают в поляризационную трубку так, чтобы на верхнем конце трубки образовался выпуклый мениск. На конец трубки надвигают скользящим движением покровное стекло, срезая при этом мениск. На стекло помещают прокладку и прижимают винтом верхнюю крышку; при этом в трубке не должно оставаться пузырьков воздуха.
Трубку с испытуемым раствором или индивидуальной жидкостью помещают в желоб прибора, закрывают сверху крышкой и наблюдают через окуляр освещенность поля при (20,0±0,1) °С. Вращением маховика и микрометрического винта добиваются освещенности поля и четкого изображения линии раздела.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.2. Отсчет на приборе ведут по шкале следующим образом: число целых градусов отсчитывают от нуля круговой шкалы диска до нулевой черты нониуса. Затем отмечают, какое деление нониуса совпадет с делением круговой шкалы, и находят число десятых и сотых долей градуса. Таким образом измеряют угол вращения в градусах.
Измерение повторяют пять раз.
Из пяти повторных измерений вычисляют среднее арифметическое значение и при необходимости вносят поправку, полученную при определении нулевой точки.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Удельное вращение вычисляют по одной из формул, указанных ниже:
для индивидуальных жидкостей
;
,
— плотность испытуемой жидкости при 20 °С, г/см ;
— масса испытуемого вещества в 100 см раствора, г.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
4.2. Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений и суммарная погрешность определения должны быть указаны в нормативно-технической документации на соответствующее вещество.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
Текст документа сверен по:
Продукты химические органические.
Методы определения физических показателей качества: