旋光率

1811年，阿拉果發現，當線偏振光通過某些透明物質時，它的振動面將會繞光的傳播方向轉過一定的角度，這種現象就叫旋光效應，光的振動面轉過的角度稱為旋光度，又稱旋光率。使光的振動面產生旋轉的物質叫做旋光物質（進一步地，迎着光的傳播方向看，使光的振動面順時針轉動的物質叫右旋物質，反之則為左旋物質）。常見的旋光物質有：石英、硃砂、酒石酸、食糖溶液、松節油等。旋光儀是測定旋光物質旋光度的儀器，通過對旋光度的測定可確定物質的濃度、純度、比重、含量等，可供一般的成分分析之用，廣泛應用於石油、化工、製藥、香料、製糖及食品、釀造等工業。

物體具有旋光性，其結構不能具有空間反演不變的性質。對於分子可以隨機朝向的多晶或者溶液，分子必須具有手徵性。由於有機分子本身的手徵性導致的旋光性稱為內旋光，內旋光分為左旋光和右旋光性，但如果一種物體內部同時具有左右旋光或物體分子本身結構具有相反的手性，則物體不表現旋光性。由於物體內部同時具有左右旋光的分子而不表現旋光性稱為外消旋性，而分子本身結構具有相反的手性而不表現旋光性稱為內消旋性 ^[1]  。

手性化合物的旋光度可用旋光儀來測定。旋光儀結構如圖1所示。其基本原理為從鈉光源發出的光，通過一個固定的Nikol稜鏡-起偏鏡變成平面偏振光。平面偏振光通過裝有旋光物質的盛液管時，偏振光的振動平面會向左或向右旋轉一定的角度。只有將檢偏稜鏡向左或向右旋轉同樣的角度才能使偏振光通過到達目鏡。向左或向右旋轉的角度可以從旋光儀刻度盤上讀出，即為該物質的旋光度 ^[2]  。

下面以葡萄糖溶液的旋光度測定為例説明旋光度的測試步驟：

1．待測溶液的配製：準確量取0.50g/mL的葡萄糖和果糖樣品10.00mL，定容在100mL容量瓶中配成溶液。

2．旋光儀的零點校正：旋光儀接通電源，鈉光燈發光穩定後（約5min），將裝滿蒸餾水的測定管放入旋光儀中，校正目鏡的焦距，使視野清晰。旋轉手輪，調整檢偏鏡刻度盤，使視場中三分視場的明暗程度一致，讀取刻度盤上所示的刻度值。反覆操作兩次，取其平均值作為零點（零點偏差值）。

3．裝待測液：洗淨測定管後，用少量待測液潤洗2-3次，注入待測液，並使管口液麪呈凸面。將護片玻璃沿管口邊緣平推蓋好（以免使管內留存氣泡），裝上橡皮填圈，擰緊螺帽至不漏水（太緊會使玻片產生應力，影響測量）。用軟布擦淨測定管，備用（如有氣泡，應趕至管頸突出處）。

4．旋光度的測定：換放盛有待測樣品的測試管，按上述方法測其旋光度值，重複兩次，取其平均值，由葡萄糖溶液的比旋光度計算濃度。

實驗完畢，洗淨測定管，再用蒸餾水洗淨，擦乾存放。注意鏡片應用軟絨布揩擦，勿用手觸摸。

注意事項：

1、旋光管中不能有氣泡。

2、旋光管管蓋只要旋至不漏水即可。過緊了，旋鈕會造成損壞，或因玻片受力而致使有一定的假旋光。

3、實驗完畢後，用蒸餾水洗淨旋光管，並擦乾外壁，以防止金屬部件被腐蝕 ^[3]  。