Поляриметрические методы анализа
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
Гомельский государственный университет
имени Франциска Скорины
Физический факультет
Кафедра оптики
Допущена к защите
Зав. кафедрой ____________С.А. Хахомов
"__" ___________ 2005г.
Поляриметрические методы анализа
Дипломная работа
Исполнитель:
студент группы Ф-54
Д.С. Киселев
Научный руководитель:
доктор физ.-мат. наук, профессор
В.В. Сытько
Рецензент:
ГОМЕЛЬ 2005
Реферат
Дипломная работа 31 с., 1 табл., 23 рис., 6 источников.
Ключевые слова: поляриметр, количественный анализ, лабораторная работа, закон Био, зависимость удельного вращения от длины волны.
Объекты исследования законы поляриметрии, поляриметрические методы определения содержания вещества в растворе.
Цель исследования разработка методических указаний к выполнению лабораторной работы “Поляриметрическое определение концентрации вещества в растворе. Проверка закона Био при разных длинах волн”, а также частичная модернизация поляриметра СМ-3.
Результаты исследований:
Рассмотрены основные методы поляриметрии и приборы поляриметрического анализа. Разработаны методические указания к выполнению лабораторной работы “Поляриметрическое определение концентрации вещества в растворе. Проверка закона Био при разных длинах волн”.
Проведена частичная модернизация поляриметра СМ-3, заключающаяся в том, что с целью расширения функциональных возможностей прибора проведена замена системы исходной освещения блоком, позволяющим проводить изменения как в белом свете, так и в синем, зеленом, желтом и красном диапазонах спектра.
СодержаниеСтр.Введение………………………………………………………………..4 1 Поляризация света и связанные с ней явления…………………...5 1.1Поляризация света……………………………………………………...5 1.2Хроматическая поляризация света……………………………………8 1.3Двойное лучепреломление…………………………………………….9 1.4Оптическая активность вещества……………………………………..12 2Поляризационные устройства и приборы………………………….15 2.1Простейшие поляризационные устройства…………………………..15 2.2Поляризационные призмы……………………………………………..16 2.3Приборы для поляризационно-оптических исследований…………..19 3Методические указания к выполнению лабораторной
работы “Поляриметрическое определение концентрации
вещества в растворе. Проверка закона Био при
разных длинах волн”………………………………………………….
25Заключение…………………………………………………………….30Список использованных источников………………………………31
Введение
Оптически активные вещества, имеющие асимметричную молекулярную или кристаллическую структуру, поворачивают плоскость поляризации линейно поляризованного света на угол a - угол вращения плоскости поляризации, который зависит от природы оптически активного вещества, концентрации (для растворов), длины волны света, температуры, природы растворителя. Величина, характеризующая зависимость угла поворота плоскости поляризации от длины волны da/dl , называется дисперсией оптического вращения. Величина a пропорциональна толщине слоя вещества и концентрации раствора. Характеристика природы вещества учитывается удельным углом вращения aD(20) . Угол поворота плоскости поляризации измеряют обычно при 20 0С и стандартной длине волны 589,3 нм (D-линия Na). Один из вариантов закона Био для растворов связывает все эти параметры уравнением aD20=a(l(20)), l длина кюветы, (20) плотность жидкости при 20 0С. Измерения, как правило, проводят на приборах, называемых поляриметрами.
Поляриметрия широко применяется для исследования строения оптически активных веществ и измерения их концентрации. Оптическая активность - эффект второго порядка, получаемый при учёте различия фаз световой волны в разных точках молекулы, который возникает в результате электронных взаимодействий в молекуле. Она чрезвычайно чувствительна к любым изменениям строения вещества и к межмолекулярному взаимодействию, поэтому она может дать ценную информацию о природе заместителей в молекулах (как органических, так и комплексных неорганических соединений), об их конформациях, внутреннем вращении ит.д. На оптическую активность веществ влияют межмолекулярного взаимодействия, которые модно рассматривать в модели молекулы как системы анизотропно поляризующихся атомных групп, между которыми в поле световой волны возникает специфическое электростатическое взаимодействие, индуцирующее дополнительное диполь-дипольное взаимодействие.
Трудности теоретических оценок оптической активности химических соединений определяются неаддитивностью явления, не позволяющей вести расчёты на основе простой схемы, как, например, в случае молекулярной рефракции. Перспективными здесь явля