10. Зависимость угла вращения плоскости поляризации от строения в-ва

Мерой оптически активности вещества является угол вращения плоскости поляризации . Он зависит от толщины слоя l и индивидуальных свойств оптически активного вещества:

= ^t_ld (1)

где ^t_- удельное вращение плоскости поляризации, градус;

1 - толщина слоя, (длина кюветы);

d - плотность вещества, г/см³.

Для растворов угол вращения плоскости полярицации зависит от концентрации оптически активного вещества. Каждое растворенное оптически активное вещество характеризуется определенным удельным вращением, т.е. углом вращения плоскости поляриза­ции при температуре t в монохроматическом свете с длиной волны  раствором, содержащим 100 г вещества в 100 мл раствора, причем луч проходит в таком растворе путь, равный 100 мм.

^t_ = 100/cl, (2)

-угол вращения плоскости поляризации, град.; с- концентрация раствора, г/100 мл; l- толщина слоя раствора (длина поляриметрической трубки).

Вместо удельного вращения для характеристики оптической активности используют молярное вращение

М^t_ =^t_ * М/100 (3)

М-молекулярная масса оптически активного вещества.

Чаще удельное вращение плоскости поляризации определяют при 20⁰ и =589,5 для желтой линии натрия . Удельное вращение плоскости поляризации жидких и твердых оптически активных веществ при определенных условиях измерения является величиной постоянной, т.е. его справочной характеристикой.Хотя для некоторых веществ наблюдается так называемое явление мутаротации, т.е. изменение удельного вращения вследствии перехода вещества из одной таутомерной формы в др. Зависимость величины удельного вращения плоскости от длины волны поляризованного света называется дисперсией оптического вращения (ДОВ). Чаще всего абсолютное значение удельного мольного вращения плоскости поляризации с увеличением длины волны уменьшается, и кривые ДОВ имеют вид:

Если кривая ДОВ имеет вид 4, то при увеличении длины волны изменяется удельное вращение плоскости поляризации не только по абсолютной величине, но и по знаку, т.е. меняется направление. При этом наблюдается точка нулевого вращения, т.е. излучение при пропускании через вещество она не проявляет оптической активности. Общий вид кривой ДОВ прежде всего зависит от природы оптически активного вещества и мало изменяется под влиянием условий измереня.

Вещества, имеющие близкие или даже совпадающие величины вращения плоскости поляризации, могут иметь совершенно различные кривые ДОВ, что может служить средством идентификации веществ. Дисперсия оптического вращения и ее приложения (например, идентификация компонен­тов смесей нескольких отически активных веществ) являются объектом изучения спектрополяриметрического метода.

Зависимость удельного вращения от температуры обычно вы­ражается степенным рядом:

[]^t= []²⁰ + k₁(t- 20) + k₂ (t-20)²+ ..., (4)

где к₁ и к₂ - корректировочные температурные коэффициенты, инди­видуальные для каждого оптически активного вещества.

В большинстве случаев с увеличением температуры удельное вращение увеличивается.

Для растворов оптически активных веществ удельное вращении плоскости поляризации зависит от концентрации раствора. Как и зависимость от температуры, зависимость удельного вращения от концентрации выражается обычно уравнением степенного ряда:

[]²⁰_D = []²⁰_Dст+ q₁ C + q₂C²+..., (5)

где q₁, q₂ - корректировочные концентрационные коэффициенты, индивидуальные для каждого оптически активного вещества;

 - удельное вращение, измеренное в стандартных условиях

Удельное вращение плоскости поляризации растворенными оптически активными веществами зависит от растворителя. Поэтому справочная величина удельного вращении сопровождается информацией о растворителе и концентрации.