А. Ф. Новиков строение вещества
жүктеу/скачать 2,4 Mb. Pdf көрінісі
|
| 45
плоскости поляризации. Но так как ни одна из одинаковых асимметрических молекул не может ориентироваться в пространстве таким образом, чтобы структура ее сделалась зеркально симметричной самой себе, то суммарный угол поворота плоскости поляризации статистически не может быть скомпенсирован при прохождении света через вещество. Поэтому плоскость поляризации света на выходе из такого вещества будет повернута на некоторый угол. Способность вещества поворачивать (вращать) плоскость поляризации света называется оптической активностью, а вещества, обладающие этим свойством, называют оптически активными веществами. Оптической активностью обладают некоторые неорганические кристаллы (например, кварц), органические вещества (жидкий скипидар) и растворы ряда органических веществ. Широко известный пример таковых – водный раствор сaxapозы (см. Методические указания к лабораторной работе № 6). Угол, на который оптически активное вещество поворачивает плоскость поляризации падающего света, называют сокращенно углом вращения. Угол вращения зависит от длины волны излучения. Иными словами, вращение обладает дисперсией. На данной длине волны и при постоянной температуре угол вращения прямо пропорционален длине пути l , проходимого светом в оптически активном веществе, а в случае растворов – и его концентрации c : α = [α] ⋅ c ⋅ l . Этот закон экспериментально установил Ж. Био в 1831 г. Коэффициент пропорциональности, характеризующий зависимость угла вращения от природы вещества, обозначают [ α] и называют удельным вращением. Зависимость угла вращения от толщины слоя вещества линейна. Это следует из того факта, что поворот плоскости поляризации определяется числом молекул, которые свет встречает на своем пути. Зная удельное вращение [ α] для данного раствора, и, измеряя угол поворота α , можно рассчитать концентрацию раствора с . Обычно для вещества задают удельное вращение при стандартной температуре и заданной длине волны излучения. Оно равно углу вращения (в градусах), которое вызывает 1 М раствор оптически активного вещества при толщине слоя раствора 1 см. Данный метод определения концентрации оптически активных веществ стал основным методом их количественного анализа в фармакологии (содержание камфоры, кокаина, никотина в растворах), в сахарной и пищевой промышленности (концентрация сахара в растворах). Соответствующие приборы, используемые для этой цели, получили название поляриметров, или caxapиметров. Особый интерес представляют оптически активные органические соединения на основе четырехвалентного углерода. Четыре валентности |