Polarimetria

Meria uhol otočenia roviny polarizovaného svetla opticky aktívnou látkou – polarimetrom.

polarizované svetlo kmitá v jednej rovine.
otáčanie roviny polarizovaného svetla závisí od: – charakteru látky (štruktúra)

• koncentrácie
• iných faktorov (napr. od dĺžky vrstvy, kt. svetlo prechádza)

polarimetra umožňuje určiť množstvo opticky aktívnych látok na základe merania veľkosti otočenia polarizovaného svetla
používa sa najmä v cukrovarníctve na stanovenie sacharózy, vo farmaceutickom priemysle (stanovenie penicilínu)
polarimeter – prístroj na meranie opticky aktívnych látok

• skladá sa zo zdroja svetla, z pravouhlého hranola z islamského vápenca, kt. je uhlopriečne rozrezaný a zlepený je kanadským balzamom
• svetelný lúč sa na stykovej ploche hranola rozdvojuje, jeden lúč prechádza hranolom ako polarizovaný
• v osi prístroja je umiestnený ešte jeden hranol, analyzátor. Ak sú hranoly v rovnobežnej polohe, zorné pole okulára je osvetlené.

Keď polarizátor a anlayzátor sú otočené o istý uhol, svetlo neprechádza analyzátorom, zorné pole je tmavé. Ak sa medzi polarizátor a analyzátor vloží kyveta s roztokom analyzovanej látky, pole sa vyjasní. Aby sa opäť dosiahlo zatemnenie zorného pola, treba otočiť analyzátor o určitý uhol. Tento uhol je pre danú látku mierou jej koncentrácie v roztoku.

fotosyntéza

chlorofyl
6CO2 + 6H2O ––––––––→ C6H12O6 + 6O2
UV glukóza

jednoduché monosacharidy (glukóza, fruktóza)

sacharidy

oligosacharidy (sacharóza, disacharidy, trisacharidy, najviac 10 jednotiek monosacharidov)
zložené
polysacharidy (viac ako 10 chemicky viazaných molekúl monosacharidov)

Optická otáčavosť

závisí od usporiadania atómov v molekule

najčastejšie ju vykazujú zlúčeniny, kt. majú atóm uhlíka na ktorom sú substituované všetky 4 atómy vodíka rôznymi substituentami. Molekuly s opticky aktívnym atómom vytvárajú optické izoméry, z ktorých jeden izomér otáča roviny polarizovaného svetla doprava, druhy doľava. Zmes obidvoch izomérov získaná pri syntéze je opticky neaktívna, pretože obsahuje rovnaké množstvo pravotočivej a ľavotočivej zložky, nazývanej RACENÁT. Molekula môže byť opticky aktívna ak obsahuje centrálny asymetrický atóm. Môže to byť síra, dusík a iné aj organické zlúčeniny môžu byť opticky aktívne, napr. komplexné zlúčeniny. Rozhodujúcim faktorom je asymetrickosť molekuly.
uhol otočenia roviny polarizovaného svetla

kde – špecifická otáčavosť pri teplote t a vlnovej dĺžke
l – hrúbka (10 cm)

Špecifická otáčavosť – vzťahuje sa na použité rozpúšťadlá. Nachádza sa v tabuľkách.

Metóda kalibračnej krivky – nie je potrebne temperovať, pretože špecifická otáčavosť závisí od teploty len nepatrne.


Zdroje elektromagnetického žiarenia

• zdroje založené na tepelnom žiarení tuhých látok, napr. žiarovka s volfrámovými vláknami. Používa sa vo viditeľnej spektrometrii. Infračervená spektrometria používa ako zdroj žiarenia tyčinky zo žiaruvzdorných polovodíkových materiálov zohrievaných elektrickým prúdom, napr. karbid kremíka (SiC).
• plameňové zdroj. Používajú sa v plameňovej fotometrii a atómovej absorpčnej spektrometrii.
• elektrické zdroje. Zdrojom je plazma, ktorú tvoria rozžeravené plyny medzi dvoma elektródami. Používajú sa v emisnej spektrálnej analýze.
• vývojové zdroje. Používa sa elektrický výboj v elektrických plynoch. Používajú sa v polarimetrii, v refraktormetrii a najčastejšie sa používajú sodíkové výbojky.
• fluorescenčné zdroje. Výbojky, v kt. el. prúd prechádza medzi elektródami, kt. sú zatavené v rúrke zo skla alebo kremeňa, v kt. sú pary ortute a na vnútornej stene rúrky je nanesená fluorescenčná látka.
• rongenové žiarenie. Laser poskytuje intenzívne monochromatické žiarenie. Polychromatické žiarenie sa upravuje na monochromatické žiarenie filtrami, hranolmi a mriežkami.

Optické materiály – sú to homogénne a priepustné materiály pre širokú oblasť žiarenia, napr. vo viditeľnej oblasti sa použije optické sklo, v oblasti infračervenej, UV sa použijú kryštály kremeňa, kamennej soli, bromid draselný KBr.

Detektory žiarenia – sú prístroje, kt. sa zisťuje prítomnosť elektromagnetického žiarenia alebo jeho vlastností (intenzita), kt. závisia od koncentrácie analyzovanej látky.

1. Vizuálna detekcia – porovnávanie
2. Zariadenia na princípe fotochemickej reakcie – dopadajúce žiarenie vyvoláva na fotografickej platni fotochemické reakcie (bromid strieborný).
   
   
   AgBr → Ag+ + Br-
   
   Po vyvolaní sa vyredukuje kovové striebro, množstvo vylúčeného Ag je úmerné žiareniu a času. Množstvo vylúčeného striebra sa určuje nepriamo zo sčernenia fotografického materiálu.
   
   
3. Fotónky – vákuové
   – naplnené plynom
   
   Žiarenie dopadá na fotokatódu, z kt. sa uvoľňujú elektrkóny a prechádzajú do vákua (do plynu). Ak sa na elektródy privedie napätie z vonkajšieho zdroja, preteká nimi prúd, kt. je úmerný intenzite žiarenia.
   
4. Termočlánky – sú zložené z dvoch drôtov rôznych kovov spojené v jednom bode. Pri zahriatí spoja možno merať na koncoch vzniknuté napätie. Ma detekciu sa používajú fotografické platne.
   
5. Zoslabovacie zariadenia – zoslabujú intenzitu jedného z dvoch porovnávacích lúčov. Používa sa sivý klin, sivé sklo. Strbinová clona zmenšuje prirez lúčov. Rotujúci sektor – sú to dva kotúče s výrezmi.
   
6. Polarizačné zariadenie – sú to dva polarizačné hranoly – polarimetria.