4 Прибор для определения содержания сахара в растворах, сахариметр

Сахариметр ─ поляризационный прибор для определения содержания сахара (реже — др. оптически активных веществ) в растворах по измерению угла вращения плоскости поляризации (ВПП) света, пропорциональна концентрации раствора. Компенсация ВПП в сахариметрах, в отличие от поляриметра, производится линейно перемещающимся кварцевым клином. Применение кварцевого компенсатора позволяет освещать сахариметр белым светом, т. к. кварц и сахар обладают почти одинаковой вращательной дисперсией. (При измерении концентрации др. в-в, напр. камфары, их освещают монохроматическим светом определённой длины волны.) Отсчёт угла вращения ведётся по линейной шкале, непосредственно указывающей процентное содержание сахара в р-ре. Как и в поляриметрах, в сахариметрах при компенсации происходит уравнивание яркостей двух половин поля зрения, регистрируемое визуально или фотоэлектрически.

Во многих современных сахариметрах с поляризационной модуляцией света кварцевый компенсатор и шкала связаны со следящей системой и компенсация измеряемого ВПП осуществляется автоматически.

Кварцевый компенсатор: 1 — неподвижный клин из правовращающего кварца; 2 — подвижный клин из левовращающего кварца, соединённый со шкалой (её нулевая отметка соответствует положению клина, при к-ром действия обоих кварцевых клиньев скомпенсированы); 3 — клин из стекла (подклинок), вводимый для того, чтобы луч света, проходя через кварцевые клинья, не изменял своего направления.

5 Источники погрешностей

5.1 Зависимость температуры оптической активности физиологических растворов сахаров

Исследована зависимость от температуры оптической активности водных растворов метаболических сахаров и определена энергия активации реакции их ассоциирования в надмолекулярные хиральные структуры. Ее величина оказалась близка к значениям энергии вращательного движения и биогенного МКВ-излучения. Исходя из этого и учитывая зависимости оптической активности сахаров от времени и даты, места и ориентации прибора, приняли за основу механизма действия хирального фактора фило- и онтогенеза метаболический эффект реакции образования хиральных водно-сахарных ассоциатов.

Оптически активные D-сахара являются основным источником энергии метаболизма живых систем. Обязательное посредничество ахиральной молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) в процессе метаболизации энергии химических связей сахаров нивелирует их хиральность, унифицируя тем самым энергию макроэргических связей АТФ. Однако роль сахаров в возникновении и развитии жизни не ограничилась их вкладом в биоэнергетику. В ходе эволюции усложнялись физико-химические свойства сахаров и, соответственно, возрастала их роль в энергоинформационном обмене живых систем с внешней средой. Моно- и полисахариды вошли в состав структурных элементов биомолекул, клеток, жидких сред, информационных систем, они регулируют иммунитет высших организмов. Учитывая морфо-функциональную универсальность D-сахаров, можно предположить, что именно их физико-химические свойства обеспечивают высокую чувствительность механизма адаптации живых систем к внешнему постоянно действующему хиральному фактору (ХФ). Следует отметить, что вопрос о физической природе ХФ и механизме его влияния на биогенез до сих пор остается открытым. Впервые данную проблему сформулировал Л. Пастер в XIX веке, предположив, что дисимметрия живых систем возникла на ранних стадиях биологической эволюции под действием электрических и магнитных полей космического происхождения. В обоснование этой идеи в работе приведен возможный механизм асимметричного действия электромагнитного поля на макромолекулу белка. Согласуется с нею и гипотеза о ключевой роли сахаров еще на пребиотическом этапе биогенеза. Привлекательна также идея о нейтринной природе ХФ, которую можно соотнести с гипотезой В.И. Вернадского о детерминировании дисимметрии живых систем хиральностью физического вакуума (эфира). Реликтовое нейтрино, составляя энергетическую основу вакуума, вполне может обеспечивать его гравитационную и электромагнитную динамику (эффект Фарадея, например).

В общем случае в основе механизма чувствительности живой системы к ХФ помимо хиральности ее элементов должно лежать то или иное взаимодействие между ними, обеспечивающее переход системы в коррелированное состояние с новым качеством. Переход в данное состояние (фазу) ведет к возрастанию порядка системы или снижению энтропии и при этом увеличивается ее устойчивость (время жизни). За перестройку порядка системы на микро и макро уровне ответственны электромагнитные взаимодействия между элементами. Динамику, кинетику, радиус действия и стереометрию упорядочивающих сил в живых системах лимитируют молекулярно-кооперативные свойства воды. С целью получения дополнительной информации о вкладе сахаров в механизм чувствительности живых систем к ХФ в настоящей работе исследовали температурные и концентрационные зависимости оптической активности водных и водно-этанольных растворов D-глюкозы и сахаров. Данные растворы моделировали состав физиологических жидкостей (межклеточная жидкость, лимфа, ликвор, синовия). При этом варьировали место, дату и время измерения, а также ориентацию прибора относительно частей света.