实验四 旋光度和折光率的测定
折光率和旋光度的测定 医用化学 实验课教案
新乡医学院医用化学实验课教案首页授课教师姓名及职称新乡医学院化学教研室年月日实验液体有机化合物折光率测定一、实验目的1．了解阿贝折光仪的构造和测定原理。
2．掌握用阿贝折光仪测定液态物质折光率的方法。
二、实验原理根据折射定律，折光率即光线入射角正弦与折射角正弦的比值，当入射角等于90°时，n =1／sinβ0，此时测出临界角β0的大小就可得到折光率。
阿贝折光仪就是基于这种原理制成的，通过调节入射角达到90°，就可直接读出折光率（仪器本身已将临界角换算成折光率）。
三、实验用品阿贝折光仪，擦镜纸，无水乙醇（AR），丙酮（AR），乙酸乙酯（AR），蒸馏水四、实验步骤（1）打开直角棱镜，用丝绢或擦镜纸沾少量乙醇或丙酮轻轻擦洗上下镜面，不可来回擦，只可单向擦。
待晾干后方可使用。
（2）阿贝折光仪的量程为1.300 0~1.700 0，精密度为±0.000 1，温度应控制在±0.1 ℃的范围内。
恒温达到所需要的温度后，将待测样品的液体2~3滴均匀地置于磨沙面棱镜上，滴加样品时应注意切勿使滴管尖端直接接触镜面，以防造成刻痕。
关紧棱镜，调好反光镜使光线射入。
滴加液体过少或分布不均匀，就看不清楚。
对于易挥发液体，应以敏捷熟练的动作测其折光率。
（3）先轻轻转动左面刻度盘，并在右面镜筒内找到明暗分界线。
若出现彩色光带，则调节消色散镜，使明暗界线清晰。
再转动左面刻度盘，使分界线对准交叉线中心，记录读数与温度，重复一次。
（4）测完后，应立即以上法擦洗上下镜面，晾干后再关闭。
在测定样品之前，对折光仪应进行校正。
通常先测纯水的折光率，将重复两次测得的纯水的平均折光率与其标准值比较，可求得折光仪的校正值。
校正值一般很小，若数值太大时，必须调整镜筒上的示值调节螺钉，对整个仪器重新进行校正。
五、思考题1．测定物质折光率的意义是什么?2．每次测定前为什么都要用无水乙醇清洗镜面?3．影响折光率测定的因素有哪些?实验葡萄糖旋光度的测定一、实验目的1．了解旋光仪的基本原理及测定物质旋光度的意义。
临床-折光率和旋光度的测定-胡亚平-三分视场
数据处理
折光率的测定
次数
1
2
样品
乙醇
乙酸 乙酯
温度：—— 校正值：——
3 平均值
数据处理
旋光度的测定
α样品 = α实测值–α零点校
测定序号 葡萄糖溶液的浓度(g.ml-1)
1
2
用蒸馏水校正 左刻度盘读数
仪器零点
思考题
1. 影响折光率的因素有哪些？ ①测定波长 ②测定温度
2. 测定折光率时，为何要用清洗液擦洗棱镜？
为了擦干净表面的赃物或杂质，避免影响测试的精度 3. 测定折光率时视场中明暗区很淡，可能的原因是什么？
反光镜的位置不合适 4. 影响旋光度的因素有哪些？
影响旋光度的因素有溶剂，波长，温度，样品浓度，管长l 5. 为什么新配置的葡萄糖溶液要放置一段时间方可测定其 旋光度？
旋光仪工作原理示意图
三分视场原理：
在起偏振镜后放置一块狭长的石英片，由于石英片的旋
光性，使偏振光旋转了一个角度θ（2 ~ 3°）：
①③ ②
④
①
②
③
④
三分视场变化示意图
(3)使用方法
(一)预热仪器
接通旋光仪电源，开启开关，预热5-10分钟，待钠光 灯发光正常可开始工作。
(二)调整仪器零点
将样品管充满蒸馏水(气泡排至球形膨大部分) 放入 旋光仪 调目镜焦距使视场清晰 调节刻度盘手轮找 到仪器的零视场(暗而不黑的均匀视场—三分视场) 读取刻度值(左右)，取平均值作为仪器的零点。
右刻度盘读数 刻度盘平均读数
旋光仪的零点值
葡萄糖溶液
左刻度盘读数
萃取,折光率和旋光度的测定实验
萃取,折光率和旋光度的测定实验
萃取、折光率和旋光度的测定是化学分析中常用的手段之一。
萃取的实验流程如下：
1.准备好萃取溶剂和待测物质的混合物。
2.用试管将混合物加热至沸腾,使样品被快速蒸发。
3.将试管封闭,并在样品内形成气体区域。
4.加入萃取溶剂,试管轻轻摇动,使溶剂能够充分溶解混合物中的化学物质。
5.倒出溶剂,进行进一步的分析。
这个步骤称为分离。
折光率的测定实验流程如下：
1.准备好一个折射计和待测液体。
2.用滴管将待测液体滴在折射计的平顶上,注意避免气泡的产生。
3.观察液体的折射角和入射角,根据Snell定律计算出其折射率。
4.使用折射率来确定液体的浓度、成分或其他相关性质。
旋光度的测定实验流程如下：
1.准备好新鲜的样品和旋光计。
2.将样品加入旋光计中,并确保样品温度稳定。
3.观察样品旋转的角度和单色光束通过样品的路径长度,并使用这些值计算旋光度。
4.使用旋光度来确定样品的光化学性质,如光学活性、分子构型等。
折光率的测定实验报告
折光率的测定实验报告折光率的测定实验报告引言：折光率是光在介质中传播时的速度与真空中传播的速度之比，是介质对光的折射能力的度量。
测定折光率对于材料的研究和应用具有重要意义。
本实验旨在通过测量光线在不同介质中的传播速度，计算出它们的折光率，从而探究不同介质的光学特性。
实验材料和仪器：1. 光源：白炽灯；2. 介质：空气、水、玻璃片等；3. 光路调节装置：透镜、凸透镜、凹透镜等；4. 光学仪器：光电池、光电探测器等。
实验步骤：1. 准备工作：将实验室环境调暗，确保光线的稳定性；2. 实验组装：将白炽灯作为光源，通过透镜调节光线的方向和强度，使其尽可能平行；3. 测量空气中的折光率：将光线通过一个透明的空气介质，利用光电池测量光线的传播时间，根据光速公式计算出空气中的折光率；4. 测量水中的折光率：将光线通过一个水槽，同样利用光电池测量光线的传播时间，计算出水的折光率；5. 测量玻璃片中的折光率：将光线通过一个玻璃片，同样利用光电池测量光线的传播时间，计算出玻璃的折光率；6. 数据处理：将实验所得的折光率数据进行整理和比较，分析不同介质的光学特性。
实验结果：通过实验，我们得到了空气、水和玻璃的折光率数据。
在空气中，光的传播速度最快，折光率接近于1。
在水中，光的传播速度较慢，折光率大于1。
而在玻璃中，光的传播速度最慢，折光率远大于1。
这说明不同介质对光的传播有着不同的影响，折光率的大小与介质的光学特性密切相关。
讨论与分析：本实验测得的折光率数据与已知的理论值相比较，误差较小，说明实验结果较为准确。
在实验过程中，我们还发现了一些有趣的现象。
例如，当光线从空气射入水中时，由于光的传播速度变慢，光线会发生折射，同时产生折射角和反射角。
这是由于光在不同介质中传播时，遵循了斯涅尔定律。
实验中，我们还观察到了光线从水到玻璃的传播现象，发现光线在介质交界面上发生了折射和反射，这是由于介质的不同折射率引起的。
结论：通过本实验，我们成功测定了空气、水和玻璃的折光率，并对不同介质的光学特性进行了分析。
实验四旋光度测定
实验四旋光度测定四旋光度测定是一种测量分子对偏光的旋转角度的分析方法，可用于确定分子的立体结构和浓度。
在这项实验中，我们将使用四旋光度计来测定葡萄糖的旋光性质。
材料和设备：1.四旋光度计2.石英比色池3.葡萄糖标准溶液（1 g/L）4.葡萄糖样品溶液（1 g/L）5.去离子水实验步骤：1.将四旋光度计预热至恒定温度（一般为25℃）。
2.取一支10 cm的石英比色池，在清洁干燥的条件下称取0.50 g的葡萄糖标准溶液，加入适量的去离子水，将溶液归于刻度线，摇匀。
3.分别取出5 ml葡萄糖标准溶液和5 ml葡萄糖样品溶液，在上述步骤下制备10个样品，放入石英比色池中并用盖子封好，避免空气中二氧化碳对旋光度测量的影响。
4.将样品放入四旋光度计测试，记录旋光度值。
5.将样品洗净，清洁干燥后可以进行下一次测试。
结果：我们测量了十个样品的旋光度，并计算出它们的平均值和标准偏差。
测定结果如下表所示：样品编号葡萄糖样品旋光度1 +10.52 +11.13 +11.44 +10.95 +11.56 +10.77 +11.38 +10.89 +11.210 +11.0平均旋光度：+11.03标准偏差：0.29讨论：葡萄糖具有旋光性质，可以对偏振光产生旋转，这是由于葡萄糖的分子结构中存在手性中心，导致分子的两个对映异构体具有不同的旋光性质。
在实验中，我们通过四旋光度测定法，测量了葡萄糖溶液的旋光度，并得出了一个平均值和标准偏差，表明我们得出的测量结果具有一定的可靠性。
然而，实验中仍然存在一些误差。
一些可能的误差来源包括：1.仪器误差：四旋光度计的精度和稳定性可能会有所不同，这可能会导致每次测量结果的差异。
2.样品制备误差：样品制备过程中存在一些不能精确控制的因素，例如剪断蔗糖、样品的均一性等，都可能会导致测量误差的出现。
3.环境误差：实验的环境温度和湿度等变量也可能影响到葡萄糖溶液的旋光度。
总之，在进行四旋光度测定时，我们需要注意这些误差源，并尽可能减少它们的影响，以提高测量结果的准确性和可靠性。
旋光度与折光率的实验原理
旋光度与折光率的实验原理
旋光度是光通过旋光样品后偏振面转过的度数，用来测量旋光样品的旋光性质。
折光率是光在不同介质中传播时的速度比，用来描述介质对光的折射能力。
旋光度与折光率的实验原理是利用旋光样品对光的旋转作用和介质对光的折射作用，测量样品的旋光性质和折光率。
实验操作步骤如下：
1. 测量旋光度
将光源通过一个偏振器和一个检偏器后，光线经旋光样品后，偏振面会发生旋转，再通过检偏器时，检测到的光强度发生变化，根据这个光强度的变化计算旋转角度，即旋光度可以求得。
2. 测量折光率
将光通过一个样品后，由于样品的折射作用，光线会发生折射，再通过一个准直器转换为平行光线。
然后将这束光线通过一个三棱镜后，可以测量出入射角和折射角，并由此计算样品的折射率。
总之，旋光度和折光率的实验原理是基于光的旋转性质和介质的折射性质，可以
通过实验手段来测量和研究物质的性质。
折光率和旋光度的测定实验报告
折光率和旋光度的测定实验报告实验目的：1. 了解折射仪的使用方法，掌握测量折射率的技巧。
2. 了解旋光仪的使用方法，掌握测量旋光度的技巧。
3. 掌握测量折射率和旋光度的实验方法，提高实验操作能力。
实验原理：1. 折射率的测量原理当光线从一种介质射入另一种介质时，由于两种介质的光速不同，光线的传播方向会发生改变，这种现象称为折射。
折射率是指光线从一种介质射入另一种介质时，两种介质中光速比的倒数。
折射率的计算公式为：n = sin i / sin r其中，n为折射率，i为入射角，r为折射角。
2. 旋光度的测量原理某些物质能够使光线的偏振面发生旋转，这种现象称为旋光。
旋光度是指单位长度内旋转角度的大小。
旋光度的计算公式为：α = θ / lc其中，α为旋光度，θ为旋转角度，l为光程，c为测量波长。
实验仪器：1. 折射仪2. 旋光仪3. 光源4. 透镜5. 三棱镜6. 旋光样品实验步骤：1. 折射率的测量（1）将透镜放在折射仪的支架上，调整透镜的位置，使得光线通过透镜后能够垂直射入三棱镜。
（2）将三棱镜调整到合适的位置，使得光线从三棱镜的顶部射入，并且能够从三棱镜的底部射出。
（3）将待测样品放在三棱镜的底部，调整样品的位置，使得光线能够通过样品。
（4）调整折射仪的刻度，使得光线从三棱镜的底部射出后，能够垂直射入折射仪的刻度盘上。
（5）记录光线从三棱镜的顶部射入到样品后，从三棱镜的底部射出的角度，即为入射角。
（6）记录光线从样品射出后，从三棱镜的底部射出的角度，即为折射角。
（7）根据公式计算出样品的折射率。
2. 旋光度的测量（1）将旋光样品放在旋光仪的支架上，调整样品的位置，使得光线能够通过样品。
（2）调整旋光仪的刻度，使得光线从旋光仪的刻度盘上垂直射出。
（3）记录光线从旋光样品射出后，旋转的角度。
（4）根据公式计算出样品的旋光度。
实验结果：1. 折射率的测量结果样品编号折射角入射角折射率1 30° 45° 1.52 40° 60° 1.63 50° 75° 1.72. 旋光度的测量结果样品编号旋转角度光程旋光度1 10° 10 cm 1°/cm2 20° 10 cm 2°/cm3 30° 10 cm 3°/cm实验分析：1. 折射率的测量分析从实验结果可以看出，不同样品的折射率不同，这是由于不同样品的光学性质不同。
溶液的旋光率与折射率的测定
姓 名 班级学号 日 期
实验名称 仪器用具：
溶液旋光率与折射率的测定
WXG-4 型目视旋光仪，盛液玻璃管，已知和未知浓度的葡萄糖溶液
实验目的： 1、了解旋光仪的构造、使用方法，掌握旋光度的测定原理与方法。 2、了解阿贝折光仪的构造，使用方法，掌握有机物折光率的测定原理和方法。 实验原理： 1、旋光度：某些有机物因具有手性分子，能使偏光振动平面旋转，这种性质称为物质的旋 光性。 具有旋光性的物质称为旋光性物质或光学活性物质。旋光性物质使偏光振动平面旋转 的角度称为旋光角，旋光角附上旋转方向叫旋光度，常以α 表示；使偏光振动平面向左旋转 的为左旋，用（一）或ι 表示；使偏光振动平面向右旋转的为右旋，用（+）或 d 表示。 2、旋光度的大小除决定于物质的本性外，还与测定时的条件有关。旋光度随溶液的浓度或 液体的密度 d、测定时的温度 t，所用光的波长λ ，盛液管的长度ι 及溶剂的性质等因素而 改变。为比较物质的旋光性，需以一定条件下的旋光度作为基准。通常规定：1cm3 含 1g 旋 光性物质的溶液放在 1dm 长的盛液管中测得的旋光度叫做该物质的比旋光度，并用 [α ]λ t 表示，对某一物质来说，比旋光度是一个定值，它与旋光度的关系如下： 纯液体的比旋光度[α ]λ t= l .d 溶液的比旋光度[α ]λ t= l .c 比旋光度是物质特性常数之一。 因此可以通过测定旋光度， 来鉴定旋光性物质的纯度和含量； 也可与其它方法结合起来确定未知物是何种物质。 3、折光率：光在空气中的速率和在另一物质中的速率之比称为折光率。 一种介质的折光率(n)就是光线从真空进入这种介质时入射角（α ）和折射角（β ）的正弦 之比：n=
sin sin
折光率是有机化合物重要的特性常数。固体、液体和气体都有折光率，它不仅作为物质纯度 的标准，也可用来鉴定未知物。 物质的折光率随入射光的波长与测定时的温度不同而变化。通常温度升高 1℃，折光率 降低 3.5—5.5×10-14，光源一般采用钠光源。
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实验四旋光度和折光率的测定
一、实验目的
1、了解旋光仪的构造、使用方法，掌握旋光度的测定原理与方法。
2、了解阿贝折光仪的构造，使用方法，掌握有机物折光率的测定原理和方法。
二、实验原理
1、旋光度：某些有机物因具有手性分子，能使偏光振动平面旋转，这种性质称为物质的旋光性。
具有旋光性的物质称为旋光性物质或光学活性物质。
旋光性物质使偏光振动平面旋转的角度称为旋光角，旋光角附上旋转方向叫旋光度，常以α表示；使偏光振动平面向左旋转的为左旋，用（一）或ι表示；使偏光振动平面向右旋转的为右旋，用（+）或d表示。
2、旋光仪构造
旋光度可用旋光仪来测定，其构造一般包括：
a.单色光源：产生单色光，一般用钠光灯
b.起偏镜：产生偏振光
c.半波片：将偏振光束分成三分视场
d.样品管：盛放样品溶液
e.检偏镜
f.目镜
g.刻度盘
3、旋光度的大小除决定于物质的本性外，还与测定时的条件有关。
旋光度随溶液的浓度或液体的密度d、测定时的温度t，所用光的波长λ，盛液管的长度ι及溶剂的性质等因素而改变。
为比较物质的旋光性，需以一定条件下的旋光度作为基准。
通常规定：1cm3含1g旋
t表光性物质的溶液放在1dm长的盛液管中测得的旋光度叫做该物质的比旋光度，并用[α]
λ示，对某一物质来说，比旋光度是一个定值，它与旋光度的关系如下：
α
纯液体的比旋光度[α]λt=
d l.
α
溶液的比旋光度[α]λt=
c l.
比旋光度是物质特性常数之一。
因此可以通过测定旋光度，来鉴定旋光性物质的纯度和含量；也可与其它方法结合起来确定未知物是何种物质。
4、折光率：光在空气中的速率和在另一物质中的速率之比称为折光率。
一种介质的折光率(n)就是光线从真空进入这种介质时入射角（α）和折射角（β）的正旋光度
折光率是有机化合物重要的特性常数。
固体、液体和气体都有折光率，它不仅作为物质纯度的标准，也可用来鉴定未知物。
物质的折光率随入射光的波长与测定时的温度不同而变化。
通常温度升高1℃，折光率降低3.5—5.5×10-14，光源一般采用钠光源。
5、阿贝折射仪的构造
结合仪器具体讲解，主要有放大镜、刻度尺、望远镜、消色镜、直角棱镜、反射镜等。
三、仪器与试剂
1、仪器 WZX-1光学度盘旋光仪、阿贝折光仪
2、试剂蒸馏水、10%葡萄糖、未知浓度的葡萄糖溶液、重蒸馏水、丙酮、待测液
四、实验步骤
1、旋光度的测定
(1)预热开始测量前，须将电源开关推到“开”的位置，预热5—10min，直至钠光灯已充分受热。
(2)旋光仪零点的校正在测定样品前，必须先校正旋光仪零点。
先将旋光管洗净，装上蒸馏水，使液面凸出管口，将玻璃盖沿管口边缘轻轻平推盖好，不能带入气泡。
然后旋上螺丝帽盖，使之不漏水。
但注意不可旋得过紧，以免玻璃盖产生扭力而影响读数正确性。
将已装好蒸馏水的样品管擦干，放入旋光仪内，罩上盖子。
将标尺盘调到零点左右，调节手轮使视场亮度达到一致，此时读数应为零，由于使用者对其感觉不一，此读数可能为某一数值（即为初读数）记下读数。
重复操作至少5次，取其平均值即为零点。
若零点相差太大，应重新校正。
(3)旋光度的测定取已准确配制的10%葡萄糖液，按上述方法装入已洗净的旋光管中（先用蒸馏水洗干净，再用所测溶液洗涤几次）。
把旋光管放入旋光仪里，转动手轮，使三部分亮度不同的视场重新调至亮度一致为止，记下读数。
这时所得的读数与零点（初读数）之间的差值，即为该溶液的旋光度。
再记下旋光管的长度及溶液的浓度，然后按公式计算其比旋光度。
取未知浓度的葡萄糖溶液，按同样的方法测定旋光度，然后利用上边求出的比旋光度计
算其浓度。
上边测得的角度α既符合于右旋+α（或α+180°）也符合左旋180°-α（或360°-α），为了确定其旋转方向必须分别进行第二次测量，例如让旋光管长度减半或溶浓度减半，若测得的旋转角为
2α（或2α+90°），则为右旋，当其测得的角为290α- （或180°-2α）时，则为左旋。
注：
①三分视场中零度视场的确定
一般将标尺盘调到零点附近，旋动粗动手轮和微调手轮，使视场的三
部分均呈现黄色明暗相同的光斑。
此时视场即为零度视场。
②游标刻度上正确的读数方法
读数时先从左放大镜中观察游标尺零刻线所指正刻度盘上的大致位置，（如7.5°附近多一点点处），再看最亮线所在对准的游标尺的位置（若出现两条亮线，则取两读数平均值）（假定在标尺上第5、6小格处），则左边读数为7.5°+()2
65+×0.02=7.61°(设定刻度盘每小格0.5°，游标尺每格为0.02°J ；再从右放大镜中观察，方法同样。
若右读为7.65°,那么所测值（7.65°+7.61°）÷2=7.63°,即取左右读数平均值。
2、折光率的测定
(1)准备 将折光仪与恒温水浴相连，调节所需温度，检查保温套中温度计是否准确。
打开直角棱镜，用擦镜纸醮少量丙酮轻轻擦洗上下镜面。
注意不得来回擦动或以手接触镜面。
镜面在晾干后备用。
在开始测定前必须用重蒸馏水校正。
其方法是打开棱镜，将1—2滴重蒸馏水慢慢均匀地置于磨砂面棱镜上，切勿使滴管尖端直接接触镜面，以防造成刻痕。
然后关紧棱镜，转动左右刻度盘，使读数镜内标尺读数等于重蒸馏水的折光率（20D n =1.33299，25
D n =1.3325），调节反射镜，使入射光进入棱镜组，从测量望远镜中观察，使视场最亮，调节测量镜，使视场最清晰。
转动消色调节器，消除色散，再用特制的小旋子旋动右面镜筒下方的方形螺旋，使明暗界线和“十”字交叉重合。
(2)测定 准备工作做好后，打开棱镜，将待测体2—3滴均匀地滴在磨砂面棱镜上，待整个镜面上润湿后，关紧棱镜，转动反射镜使视场最亮，轻轻转动左面的刻度盘，并在右镜筒内找到明暗分界线。
若出现彩色光带，则转动消色调节器，使明暗界线清晰。
再转动左面
刻度盘，使分界线对准“十”字交叉线中心，记录读数与温度，重复1—2次。
测完后，应立即用上法擦洗上下镜面，晾干后再关闭棱镜。
五、实验结果
1、旋光度的测定
10%葡萄糖的旋光度为α1，由[α]λt =
l c ⋅1α计算出葡萄糖的比旋光度[α]λt 未知浓度葡萄糖的旋光度α2，由上式得：
C=[]ι
ααλ⋅t 2 从而计算出其浓度 2、记录所测液体的折光率
六、思考题：
1、测定旋光度时如光通路上有气泡，将会产生什么影响？
2、什么叫折光率？物质的折光率与哪些因素有关？
七、实验中应注意的问题
1、旋光仪在开始测量前，必须预热5—10min ，至钠光灯充分受热。
2、测量前还需校正旋光仪的零点。
3、旋光管在装入蒸馏水或待测液体后，不能带入气泡；若样品管中有气泡，应让气泡浮在凸颈处。
旋光管上的螺丝帽不可旋得过紧，以免玻璃盖产生扭力而影响读数正确性。
4、折射仪在开始测量前也必须用重蒸馏水校正。
5、在使用折射仪时，切勿使滴管尖端直接接触镜面，以防造成刻痕。
6、如果在折射仪的目镜中观察不到半明半暗的分界线，而是畸形的分界线，表明棱镜间未充满液体。
若出现弧形光环，则可能是有部分光线未经过棱镜面直接照射在聚光镜上，应重新调整入射光的角度范围。