糖的性质与旋光仪
糖的旋光性和变旋现象
四、实验内容பைடு நூலகம்步骤
一、利用糖的旋光性测定糖的浓度 转开样品管螺母，洗净玻管， 1．转开样品管螺母，洗净玻管，然后向管中注满 蒸馏水，盖上玻片，注意管中不能有气泡，玻片 蒸馏水，盖上玻片，注意管中不能有气泡， 上的水渍必须擦干。 上的水渍必须擦干。 把样品放入旋光仪内，打开电源， 2．把样品放入旋光仪内，打开电源，待钠光源稳 2min后 转动刻度盘， 定1-2min后，转动刻度盘，使目镜中两半圆的亮 度相等，记下刻度盘的读书，以此为零点。 度相等，记下刻度盘的读书，以此为零点。 用蔗糖代替蒸馏水测其旋光度， 3．用蔗糖代替蒸馏水测其旋光度，并按公式计算 出蔗糖的浓度。 出蔗糖的浓度。
糖的旋光性和变旋现象
一、实验目的
1．了解糖的变旋现象，掌握用糖的旋光性 了解糖的变旋现象， 测定糖浓度的方法； 测定糖浓度的方法； 2．学会使用旋光仪。 学会使用旋光仪。
二、实验原理
光是一种电磁波，光波振动的方向与光的 光是一种电磁波， 前进方向垂直。 前进方向垂直。普通光的光波在各个不同 的方向上振动。 的方向上振动。但如果让它通过一个尼科 (Nicol)棱镜 用冰洲石制成的棱镜）， 棱镜（ 尔(Nicol)棱镜（用冰洲石制成的棱镜）， 则透过棱镜的光就只在一个方向（偏振面） 则透过棱镜的光就只在一个方向（偏振面） 上振动，这种光就叫做平面偏振光。 上振动，这种光就叫做平面偏振光。偏振 光能完全通过晶轴与其偏振面平行的尼科 尔棱镜， 尔棱镜，而不能通过晶轴与其偏振面垂直 的尼科尔棱镜。 的尼科尔棱镜。
一个有旋光性的溶液放置后其比旋光度改变的现 象称为变旋。变旋的原因是糖从α-型变为β-型 象称为变旋。变旋的原因是糖从α 型变为β 或由β 型变为α 一切单糖都有变旋现象。 或由β-型变为α-型。一切单糖都有变旋现象。 型的糖类即无变旋性。 无α-，β-型的糖类即无变旋性。
糖的旋光性和变旋现象
一个有旋光性的溶液放置后其比旋光度改变的现 象称为变旋。变旋的原因是糖从α-型变为β-型 象称为变旋。变旋的原因是糖从α 型变为β 或由β 型变为α 一切单糖都有变旋现象。 或由β-型变为α-型。一切单糖都有变旋现象。 型的糖类即无变旋性。 无α-，β-型的糖类即无变旋性。
三、实验仪器及用品
仪器：旋光仪、电子天平。 仪器：旋光仪、电子天平。 器皿：容量瓶、烧杯、玻棒。 器皿：容量瓶、烧杯、玻棒。 试剂：未知浓度的蔗糖溶液、10%葡萄糖溶液。 试剂：未知浓度的蔗糖溶液、10%葡萄糖溶液。 葡萄糖溶液
当平面偏振光通过某种介质时， 当平面偏振光通过某种介质时，有的介质对偏振 光没有作用， 光没有作用，即透过介质的偏振光的偏振面保持 不变。 不变。而有的介质却能使偏振光的偏振面发生旋 转。这种能旋转偏振光的偏振面的性质叫做旋光 性。具有旋光性的物质叫做旋光性物质或光活性 物质。具有不对称结构的手性化合物都有旋光性。 物质。具有不对称结构的手性化合物都有旋光性。
二、糖的变旋现象 用新配制的10% 10%葡萄糖溶液按上法测其旋光 用新配制的10%葡萄糖溶液按上法测其旋光 度并计算比旋光度，以后每隔2h 2h测定其旋 度并计算比旋光度，以后每隔2h测定其旋 光度， 光度，计算比旋光度直至比旋光度不再改 说明α 型互变已达平衡。 变，说明α-，β-型互变已达平衡。
能使偏振光的偏振面向右旋的物质，叫做右旋物质；反 能使偏振光的偏振面向右旋的物质，叫做右旋物质； 叫做左旋物质。通常用“ 拉丁文dextro的缩写 的缩写， 之，叫做左旋物质。通常用“d”（拉丁文dextro的缩写， 的意思） 表示右旋； 拉丁文laevo的 “右”的意思）或“+”表示右旋；用“l”（拉丁文laevo的 缩写， 的意思） 表示左旋。 缩写，“左”的意思）或“-”表示左旋。偏振光的偏振面 被旋光物质所旋转的角度，叫做旋光度， 表示。 被旋光物质所旋转的角度，叫做旋光度，用“α”表示。 旋光度的大小不仅取决于物质的本性，还与溶液的浓度、 旋光度的大小不仅取决于物质的本性，还与溶液的浓度、 液层的厚度、光的波长、 液层的厚度、光的波长、测定温度以及溶剂的性质等等有 关。 偏振光通过厚度为1dm，浓度含有1g/ml的待测物质的溶 偏振光通过厚度为1dm，浓度含有1g/ml的待测物质的溶 液所测得的旋光度称为比旋光度[α]， 液所测得的旋光度称为比旋光度[α]，它是物质的一个特 性常数，如下式所示： 性常数，如下式所示： [α]λt=α/cl 测定时的温度； 式中 t：测定时的温度； λ：测定时所用光源的波长； 测定时所用光源的波长； α：实测的旋光度； 实测的旋光度； c：溶液的浓度（g/ml）； 溶液的浓度（g/ml）； l：玻管的长度（dm）。 玻管的长度（dm）。
测定葡萄糖、果糖的旋光度
（四）读数方法 刻度盘分两个半圆，分别标出0 ~180，并有固定游标 分为20等份，读数时先看游标的0点落在刻度盘上的位置， 记下整数值，再看它的刻度划线与刻度盘上的刻度划线相 重合的点，记下游标尺上的数据为小数点以后的数值。刻 度盘前方有两块放大镜，供读数时使用。 （五）测毕，关熄钠光灯，取出盛液管，将溶液倒 出，用蒸馏水洗净，擦干放好。 （六）总结点评
任务：测定葡萄糖、果糖的旋光度
一、试剂及仪器 仪器： WXG—4型圆盘旋光仪、烧杯、擦镜纸 试剂： 10%（g/ml）葡萄糖、10 %（g/ml）果糖。
二、实施步骤 （一）钠光灯预热 将旋光仪接通电源（220V），待钠光灯稳定后（约10min），即可开始 测量。 （二）旋光仪零点的校正
1. 取2 dm 长的盛液管，装满蒸馏水，使液面凸出管，将小圆玻片沿 管口边沿平推盖好，不能带入气泡，然后装上橡皮圈，旋紧螺帽至不漏 水，螺帽不宜旋得太紧，否则使玻片产生扭力，影响读数。用擦镜纸将 管两端的玻片及外壁残液擦干，打开镜盖，将盛液管置于旋光仪镜筒中， 若有气泡，应将气泡放在中间球形的上面，盖好盖子。
装满待测液，置于镜筒中，若有气泡，应将气泡放在中间 球形的上面，盖好盖子。这时出现三分视场，缓慢转动刻 度盘手轮，再找出另一个间重新出现较暗 的零度视场，记录刻度盘上读数。重复操作2 ~3 次，取平 均值。即为待测溶液的旋光度。
用上述方法分别测定葡萄糖和果糖的旋光度，并分别 计算它们的比旋光度。
2. 调节目镜上视度螺旋至视场中三分视场明 暗程度清晰为止。
3. 转动刻度盘手轮，使刻度盘的0 线与固定游 标尺0 线重合，从目镜观察三分视场消失，出现 较暗的零度视场。如不一致，缓慢转动刻度盘手 轮，直到出现较暗的零度视场，记录刻度盘读数， 此数即为零点。
利用旋光法测量奶粉中的糖性分析
利用旋光法测量奶粉中的糖性分析旋光法是一种常用的光学测量方法，用于分析物质的旋光性质。
在奶粉中的糖性分析中，旋光法可以用于测量奶粉中的乳糖含量。
乳糖是乳制品中最主要的糖类，也是乳制品的主要成分之一。
乳糖的含量直接影响着奶粉的甜味和营养价值。
准确测量奶粉中的乳糖含量对生产和质量控制至关重要。
旋光法基于物质对光的偏振性质的影响。
当光通过具有旋光性质的物质时，其光线会产生旋转。
而旋光的方向和旋转角度与物质的旋光性质有关。
乳糖是具有旋光性质的物质，其对光的旋转性质可以用来测量乳糖的含量。
1. 准备样品：取一定量的奶粉样品，加入适量的水溶解，得到一定浓度的奶液。
待溶解均匀后，使用滤纸滤除不溶物，得到清澈的奶液。
2. 标准曲线制备：准备一系列不同浓度的乳糖标准溶液。
可以根据实际需要，选择不同的浓度范围和间隔。
以浓度为横坐标，旋光角度为纵坐标，绘制乳糖的标准曲线。
3. 测量样品：将样品奶液倒入旋光仪的样品池中，调节仪器使光线通过样品。
根据仪器的操作说明，测量样品的旋光角度。
注意要保证读数的准确性，避免仪器和样品的温度变化对测量结果的影响。
4. 计算乳糖含量：根据所测得的样品旋光角度值，利用之前制备的乳糖标准曲线，可以推算出样品中的乳糖含量。
可以通过插值法或计算公式来计算。
需要注意的是，旋光法是一种相对定性分析方法，结果的准确性受到多种因素的影响，如温度、pH值、样品浓度等。
在使用旋光法进行奶粉中糖性分析时，需要对实验条件进行严格控制，保证实验的可重复性和准确性。
旋光法对样品处理的要求较高，需要将样品溶解均匀，并去除颗粒和杂质，以获得准确的测量结果。
所以，在进行旋光法测量前，对奶粉样品的预处理步骤也需要非常重视。
利用旋光法测量奶粉中的糖性分析可以获得乳糖含量的信息，对于奶粉的质量控制和生产过程的监测具有重要意义。
但在实际操作中，还需要综合考虑各种因素的影响，以提高测量结果的准确性和可靠性。
化学实验报告——葡萄糖、果糖的旋光度测定
葡萄糖、果糖的旋光度测定一、 实验目的和要求1、 了解旋光仪测定旋光度的基本原理；2、 掌握用旋光仪测定溶液或液体物质的旋光度的方法；3、 了解葡萄糖和果糖的旋光性质；4、 学习通过测定旋光度计算溶液含糖量的方法。
二、 实验内容和原理只在一个平面上振动的光叫做平面偏振光，简称偏振光。
物质能使偏振光的振动平面旋转的性质，称为旋光性或光学活性。
具有旋光性的物质，叫做旋光性物质或光学活性物质。
旋光性物质使偏振光的振动平面旋转的角度叫做旋光度。
许多有机化合物，尤其是来自生物体内的大部分天然产物，如氨基酸、生物碱和碳水化合物等，都具有旋光性。
这是由于它们的分子结构具有手征性所造成的。
因此，旋光度的测定对于研究这些有机化合物的分子结构具有重要的作用，此外，旋光度的测定对于确定某些有机反应的反应机理也是很有意义的。
测定溶液或液体的旋光度的仪器称为旋光仪，其工作原理见下图。
常用的旋光仪主要由光源、起偏镜、样品管(也叫旋光管)和检偏镜几部分组成。
物质的旋光度与测定时所用溶液的浓度、样品管长度、温度、所用光源的波长及溶剂的性质等因素有关。
因此，常用比旋光度[α]来表示物质的旋光性。
溶液的比旋光度与旋光度的关系为：[]()t D c Lαα=⨯溶剂式中[]tD α为比旋光度；t 为测定时的温度(℃)；D 表示钠光(波长λ＝589.3nm)；α为观测的旋光度；c 为溶液的浓度，以g·mL -1为单位；L 为样品管的长度，以dm 为单位。
如果被测定的旋光性物质为纯液体，可直接装入样品管中进行测定，这时，比旋光度可由下式求出：[]t D d Lαα=⨯式中d 为纯液体的密度(g·mL -1)。
测定旋光度具有以下意义：1. 测定已知物溶液的旋光度，再查其比旋光度，即可计算出已知物溶液的浓度。
2. 将未知物配制成已知浓度的溶液，测其旋光度，计算出比旋光度，再与文献值对照，作为鉴定未知物的依据。
3. 由比旋光度可按下式求出样品的光学纯度(OP )。
旋光仪及旋光糖量计检定规程
旋光仪及旋光糖量计检定规程一、检定设备及工具旋光仪是用来测量物质旋光性质的仪器，旋光糖量计则是测量糖溶液旋光性质的仪器。
在进行检定之前，需要确保旋光仪和旋光糖量计的正常工作状态。
同时，还需要准备一定数量的标准物质和标准试液。
二、检定流程1. 校准仪器：首先，将旋光仪和旋光糖量计置于水平台面上。
然后，通过调节旋光仪的零位调节钮，使旋光仪的读数为零。
接着，使用标准物质调整旋光糖量计的刻度，使其读数与标准物质的旋光度相等。
2. 测量样品：选取待测样品，将其注入旋光仪的测量池中。
然后，将旋光仪的度数调至适当范围，并记录下读数。
3. 校正误差：将待测样品的读数减去旋光仪的误差读数，得到真实的旋光度。
同样，将该样品注入旋光糖量计中，记录下读数。
4. 检定结果：根据旋光仪和旋光糖量计的读数，计算出待测样品的旋光度。
同时，通过与标准物质的对比，判断该样品是否符合标准要求。
三、检定注意事项1. 在进行检定之前，确保旋光仪和旋光糖量计的光学元件清洁，以免影响测量结果。
2. 检定过程中，要注意避免任何物质的污染，以免影响测量结果的准确性。
3. 根据待测样品的性质，选择合适的旋光仪和旋光糖量计进行测量，以确保测量结果的准确性。
4. 在测量过程中，要控制好温度和湿度，以避免对测量结果产生影响。
5. 检定结束后，及时清洁旋光仪和旋光糖量计，以保证下次使用时的准确性。
四、检定结果的判断1. 如果待测样品的旋光度与标准物质的旋光度相等或非常接近，则判定为合格。
2. 如果待测样品的旋光度与标准物质的旋光度存在较大差异，则判定为不合格。
3. 对于不合格的样品，需要进一步分析原因，并采取相应措施进行修正或调整。
五、检定结果的记录和报告1. 在每次检定之后，记录下旋光仪和旋光糖量计的读数，并将其与标准物质的旋光度进行对比。
2. 将检定结果进行汇总，制作检定报告。
报告中应包括检定日期、检定人员、待测样品的信息、旋光度的测量结果以及是否符合标准要求等内容。
实验十二-用旋光计测量糖溶液的浓度
用旋光计测定糖溶液的浓度一、[仪器与用具]旋光计，玻璃管，蔗糖溶液，钠灯。
二、[实验原理]平面偏振光在某些晶体内沿其光轴方向传播时，虽然没有发生双折射，却发现透射光的振动面相对于原入射光的振动面旋转了一个角度。
晶体的这种性质称为旋光性。
后来从实验发现，某些液体也具有旋光性。
如果迎着光的传播方向看，旋光性物质使振动面沿顺时针方向旋转，称为右旋物质；使振动面沿逆时针方向旋转，称为左旋物质。
实验表明，振动面旋转的角度ϕ与其所通过旋光性物质的厚度成正比。
若为溶液，则又正比于溶液的质量浓度c ，此外，旋转角还与入射光波长及溶液温度等有关。
对溶液来说，振动面的旋转角lc ρϕ= （3-13-10）式中l 是以分米(dm)为单位的液柱长；c 为溶液的质量浓度，代表每立方厘米溶液中所含溶质的质量(质量以克为单位)；ρ为比例系数，称为物质的旋光率，旋光率的定义是平面偏振光通过1dm 长的液柱，在1cm 3溶液中含有1g 旋光物质时所产生的旋转角。
纯洁蔗糖在20℃时，对于钠黄光，经多次测定确认g /dm cm 50.663⋅= ρ。
因此，若测出糖溶液的旋转角ϕ和液柱长l ，即可按式(3-13-10)算出蔗糖溶液的质量浓度c 。
专门用于测量糖溶液浓度的旋光计，称为糖量计。
旋光计的结构如图3—13—8所示。
S 为光源(钠灯)；F 为聚光镜(固定)；N 1为起偏器(尼科耳棱镜)；N 2为检偏器(尼科耳棱镜)，N 2可以旋转，旋转的角度从N 2所附的刻度盘R 上读出；D 为半荫片(一半是玻璃，一半是石英半波片；或两旁为玻璃，中间为石英半波片如图3—13—9所示)，H 为盛放溶液的管子；T 为短焦距望远镜。
由光源发出的单色光经N 1后成为平面偏振光，其偏振面与N l 的主截面平行(参看图图3—13—9 图3—13—83—13—10)，平面偏振光通过半荫片D 的玻璃部分后，透射光的偏振面不变，设其振动方向为OA 1，而通过石英半波片那一部分光的振动面却转过了一角度，设其振动方向为OA 2。
化学实验报告——葡萄糖、果糖的旋光度测定
葡萄糖、果糖的旋光度测定一、 实验目的和要求1、 了解旋光仪测定旋光度的基本原理；2、 掌握用旋光仪测定溶液或液体物质的旋光度的方法；3、 了解葡萄糖和果糖的旋光性质；4、 学习通过测定旋光度计算溶液含糖量的方法。
二、 实验内容和原理只在一个平面上振动的光叫做平面偏振光，简称偏振光。
物质能使偏振光的振动平面旋转的性质，称为旋光性或光学活性。
具有旋光性的物质，叫做旋光性物质或光学活性物质。
旋光性物质使偏振光的振动平面旋转的角度叫做旋光度。
许多有机化合物，尤其是来自生物体内的大部分天然产物，如氨基酸、生物碱和碳水化合物等，都具有旋光性。
这是由于它们的分子结构具有手征性所造成的。
因此，旋光度的测定对于研究这些有机化合物的分子结构具有重要的作用，此外，旋光度的测定对于确定某些有机反应的反应机理也是很有意义的。
测定溶液或液体的旋光度的仪器称为旋光仪，其工作原理见下图。
常用的旋光仪主要由光源、起偏镜、样品管(也叫旋光管)和检偏镜几部分组成。
物质的旋光度与测定时所用溶液的浓度、样品管长度、温度、所用光源的波长及溶剂的性质等因素有关。
因此，常用比旋光度[α]来表示物质的旋光性。
溶液的比旋光度与旋光度的关系为：[]()t D c Lαα=⨯溶剂式中[]tD α为比旋光度；t 为测定时的温度(℃)；D 表示钠光(波长λ＝589.3nm)；α为观测的旋光度；c 为溶液的浓度，以g·mL -1为单位；L 为样品管的长度，以dm 为单位。
如果被测定的旋光性物质为纯液体，可直接装入样品管中进行测定，这时，比旋光度可由下式求出：[]t D d Lαα=⨯式中d 为纯液体的密度(g·mL -1)。
测定旋光度具有以下意义：1. 测定已知物溶液的旋光度，再查其比旋光度，即可计算出已知物溶液的浓度。
2. 将未知物配制成已知浓度的溶液，测其旋光度，计算出比旋光度，再与文献值对照，作为鉴定未知物的依据。
3. 由比旋光度可按下式求出样品的光学纯度(OP )。
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(一)概念
(二) 分类及相互转化
俗称
低聚糖
碳水化合物
缩合
（2~10）
缩合
Cn(H2O)m（不够全面） 水解
水解
化学定义 单糖
缩聚 水解
多糖
多羟基醛或酮及其缩聚物和
（ >10）
衍生物的总称。
二、实验原理
1、定义：多羟基的醛或酮，或经简单水解能生 成多羟基醛酮的化合物。
醛糖
葡萄糖
单糖
酮糖
果糖 麦芽糖
通过实验能详述糖的主要化学性质。 掌握旋光仪的使用及测定
实验：旋光仪及糖的性质
葡萄糖旋光度测定原理
1.旋光性:手性化合物使平面偏振光偏振面旋转的性质。
2.旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质，或称为光学活性物质。 3.旋光度(α)：偏振面被旋转的角度 4.右旋体和左旋体：若手性化合物能使偏振面右旋(顺时针)称为右旋 体，用(+)表示；而其对映体必使偏振面左旋(逆时针)相等角度，称为 左旋体，用(一)表示。
起偏镜
盛液管
①能够体现物质特 性的是——比旋光 度[]
刻度盘
观察 目镜
+900
检偏镜
[ ]
C பைடு நூலகம்l
l—dm C—g·mL-1
例如：右旋乳酸 []2D5＝+2.60(水)
亮暗
+1800
②物质的旋光度，需要通过改变浓度或者改变盛
液管长度的方式测定三次，取平均值。
左旋？右旋？
三、操作步骤
一、糖的一般概念
5．糖的颜色反应 （1）α-萘酚反应 取4支试管，分别加 入2%葡萄糖、2%果糖、2%淀粉溶液 1ml，然后各加入新配制的α-萘酚[3]试 剂2滴，混合均匀后，将试管倾斜，沿管 壁徐徐注入浓硫酸各1ml，切勿摇动。 然后竖起试管，静置10分钟，观察在两
液界面之间出现紫色环。如无紫色环生 成，可在水浴中温热后再进行观察。
姓名：张仕禄
实验注意事项
1.预习实验。 2.提前进入实验室（未经许可不要动仪器药品）。 3.公用仪器不放在个人台面，药品用后及时归位。 4.作好实验记录。 5.固体垃圾不能往水槽或地面扔！ 6.实验结束后，交记录检查,合格后，洗涤仪器，整理清洁 台面方可离去。
实验目的
掌握糖的性质实验操作，提高比较、分析、 鉴别思维能力；
只有一个振动平面的光
——欲知旋光性，先说偏振光
Nicol棱镜
a
(偏振片)
偏振光
与棱镜晶 轴平行的 振动平面
晶轴
旋光度——
ba c
d 普通光
旋不光旋性光物质
光活性物质
有无数个振动平面，振动平面与光的前 进方向相垂直
旋光仪工作原理示意图
光源
旋光度不旋旋光光物物质质
—与浓度C有关 —与长度l有关
2．蔗糖的水解： 取2支试管，各加 入2%蔗糖溶液1ml。于1支试管中加 入3mol.l-1硫酸2滴，将此支试管置于 沸水浴中加热5~10分钟，冷却后，用 10%Na2CO3溶液中和，直到没有气 泡发生为止。将两支试管各加入班氏
试剂1ml，再在沸水浴中加热3~5分 钟，观察并比较两试管中的现象
3．淀粉与碘的作用 取1支试管，加10滴2%淀粉溶液和 1滴0.1%碘液，观察呈现的颜色。 然后将此支试管置于沸水浴中加热 5~10分钟，观察有何现象？取出试 管，放置冷却又有何变化，为什么
糖
二糖
还原性糖
乳糖
非还原性糖
蔗糖
多糖 淀粉、纤维素
非还原性糖
实验用品
烧杯 量筒 玻璃棒 点滴板 酒精灯 0.5 mol/L 葡萄糖溶液 斑氏试剂 0.5 mol/L 蔗
糖溶液 浓硫酸 等
【实验步骤】 1．糖的还原性
取5支试管编好号码，各加入1ml班 氏试剂，再分别加入2%葡萄糖、2% 果糖、2%麦芽糖、2%蔗糖和2%淀 粉溶液各10滴。振荡后，把试管放 入沸水浴中，加热3~5分钟，观察哪 几个试管中生成砖红色沉淀。
4．淀粉的水解 取1支试管，加2%淀粉溶液2mL，再 加入浓盐酸3滴，加1滴碘液，在沸水 浴中加热10~15分钟，每隔1~2分观察 其颜色的变化过程，直到无蓝色出现
为止。取出试管，冷却后，用 10%Na2CO3溶液中和，直到没有气泡 发生为止。加入班氏试剂5~10滴，然 后在沸水浴中加热3~5分钟，观察结果。
（2）间-苯二酚反应 取4支试管， 分别加入间-苯二酚-盐酸试剂1mL， 然后在三支试管中各加入2%葡萄糖、 2%果糖、2%蔗糖溶液5滴，第四支 试管留着对照。将四支试管摇匀后， 同时放入水浴中加热2分钟，观察各 管出现颜色的次序。
实验报告