1. 实验五 液态有机化合物折光率、旋光度的测定 （计划学时：3学时） • 一、实验目的： • 1. 学习有机化合物折光率的测定； • 2. 了解旋光仪的构造； • 3. 掌握使用旋光仪来测定物质的旋光度； • 4. 学习比旋光度的计算。

2. 由于光在不同介质中的传播速度是不相同的，所以光线从一个介质进入另一个介质，当它的传播方向与两个介质的界面不垂直时，则在界面处的传播方向发生改变。这种现象称光的折射现象。由于光在不同介质中的传播速度是不相同的，所以光线从一个介质进入另一个介质，当它的传播方向与两个介质的界面不垂直时，则在界面处的传播方向发生改变。这种现象称光的折射现象。

3. 折光率是化合物的特性常数，固体、液体和气体都有折光率，尤其是液体，记载更为普遍。不仅作为化合物纯度的标志，也可用来鉴定未知物。如分馏时，配合沸点，作为划分馏分的依据。折光率是化合物的特性常数，固体、液体和气体都有折光率，尤其是液体，记载更为普遍。不仅作为化合物纯度的标志，也可用来鉴定未知物。如分馏时，配合沸点，作为划分馏分的依据。 • 化合物的折光率随入射光线波长不同而变，也随测定时温度不同而变，通常温度升高1℃，液态化合物折光率降低(3．5～5．5)X10—4，所以，折光率(n)的表示需要注出所用光线波长和测定的温度，常用n乙来表示，D表示钠光。 • 测定液态化合物折光率的仪器常使用Abbe折光仪。

4. 一、Abbe 折光仪的构造 Abbe折光仪的主要组成部分是两块直角棱镜，上面一块是光滑的，下面的表面是磨砂的，可以开启。Abbe折光仪的构造见图2—43，左面有一个镜筒和刻度盘，上面刻有1.3000～1.7000的格子；右面也有一个镜筒，是测量望远镜，用来观察折光情况的，筒内装消色散镜。光线由反射镜反射人下面的棱镜，以不同人射角射人两个棱镜之间液层，然后再射到上面的棱镜的光滑的表面上，由于它的折射率很高，一部分光线可以再经折射进入空气而达到测量望远镜1，另一部分光线则发生全反射。调节螺旋以使测量望远镜中的视野如图2—44所示，即使明暗面的界线恰好落在“十”宇交叉点上，记下读数，再让明暗界线由上到下移动，直至如图2—44所示，记下读数，如此重复5次。

5. 二、Abbe折光仪的使用与维护 • 1．校正 • Abbe折光仪经校正后才能作测定用，校正的方法是：从仪器盒中取出仪器，置于清洁干净的台面上，在棱镜外套上装好温度计，用超级恒温水浴相连，通人恒温水，一般为20℃或25℃。当恒温后，松开锁钮，开启下面棱镜，使其镜面处于水平位置，滴入1～2滴丙酮于镜面上，合上棱镜，促使难挥发的污物溢走，再打开棱镜，用丝巾或擦镜纸轻轻揩拭镜面。但不能用滤纸!待镜面干后，进行校正标尺刻度。操作时严禁油手或汗手触及光学零件。

6. (1)用重蒸馏水校正 打开棱镜，滴1—2滴重蒸馏水于镜面上，关紧棱镜，转动左面刻度盘，使读数镜内标尺读数等于重蒸馏水的折光率(”D20二1．33299，”。25二1．3325)，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。转动消色散镜调节器，消除色散，再用一特制的小螺丝刀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，校正工作就告结束。 • (2)用标准折光玻璃块校正 将棱镜安全打开使成水平，用少许l—溴代萘(”：1．66)置光滑棱镜上，玻璃块就粘附于镜面上，使玻璃块直接对准反射镜，然后按上述手续进行。

7. 2．测定 • 准备工作做好后，打开棱镜，用滴管把待测液体2～3滴均匀地滴在磨砂面棱镜上，要求液体无气泡并充满视场，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或彩色光带，再转动消色调节器，至看到一个明晰分界线。转动左面刻度盘，使分界线对准“十”字交叉点上，并读折光率，重复2—3次。 • 如果在目镜中看不到半明半暗，而是畸形的，这是因为棱镜间未充满液体；若出现弧形光环，则可能是有光线未经过棱镜面而直接照射在聚光透镜上；若液体折光率不在1.3～1.7范围内，则Abbe折光仪不能测定，也调不到明暗界线。

8. 3．维护 (1)Abbe折光仪在使用前后，棱镜均需用丙酮或乙醚洗净，并干燥之，滴管或其他硬物均不得接触镜面；擦洗镜面时只能用丝巾或擦镜纸吸干液体，不能用力擦，以防将毛玻璃面擦花。 (2)用完后，要流尽金属套中的恒温水，拆下温度计并放在纸套筒中，将仪器擦净，放人盒中。 (3)折光仪不能放在日光直射或靠近热源的地方，以免样品迅速蒸发。仪器应避免强烈振动或撞击，以防光学零件损伤及影响精度。 (4)酸、碱等腐蚀性液体不得使用Abbe折光仪测其折光率，可用浸入式折光仪测定。 (5)折光仪不用时应放在箱内，箱内需放人干燥剂；水箱应放在干燥空气流通的室内。

9. 某些有机物因是手性分子，能使偏光振动平面 旋转而显旋光性。 • 比旋光度是物质特性常数之一，测定旋光度，可以检定旋光性物质的纯度和含量。测定旋光度的仪器叫旋光仪，市售的旋光仪有两种类型，一种是直接目测的，另一种是自动显示数值的。 • 直接目测的旋光仪的基本结构如图2—53所示。

10. 光线从光源经过起偏镜，再经过盛有旋光性物质的旋光管时，因物质的旋光性致使偏振光不能通过第二个棱镜，必须转动检偏镜，才能通过。因此，要调节检偏镜进行配光，由标尺盘上转动的角度，可以指示出检偏镜的转动角度，即为该物质在此浓度时的旋光度。光线从光源经过起偏镜，再经过盛有旋光性物质的旋光管时，因物质的旋光性致使偏振光不能通过第二个棱镜，必须转动检偏镜，才能通过。因此，要调节检偏镜进行配光，由标尺盘上转动的角度，可以指示出检偏镜的转动角度，即为该物质在此浓度时的旋光度。 • 物质的旋光度与溶液的质量浓度、溶剂、温度、旋光管长度和所用光源的波长等都有关系。 • 因此常用比旋光度[o来表示各物质的旋光性。

11. 1．旋光仪零点的校正 • 在测定样品前，需要先校正旋光仪的零点。将放样品用的管子洗好，左手拿住管子把它竖立，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，不漏水，不要过紧，过紧时会使玻璃盖产生扭力，如管内有空隙，影响测定结果。将样品管擦干，放人旋光仪内，罩上盖子，开启钠光灯，将标尺盘调至零点左右，旋转粗动、微动手轮，使视场内I和Ⅱ部分的亮度均一，记下读数。重复操作至少5次，取平均值，若零点相差太大时，应把仪器重新校正。

13. 为了准确判断旋光度的大小，通常在视野中分出三分视界(见图2—54)。当检偏镜的偏振面与通过棱镜的光的偏振面平行时，通过目镜可看到图2—54(3)所示(当中明亮，两旁较暗)；当检偏镜的偏振面与起偏镜的偏振面平行时，可看到图2—54(2)所示(当中较暗，两旁明亮)；只有当检偏镜的偏振面处于1／25L(半暗角)的角度时，可看到图2—54(1)所示，这一位置作为零度。

14. 2．旋光度的测定 • 准确称取2．5g样品(如葡萄糖)放在10mL容量瓶中配成溶液，依上法测定其旋光度(测定之前必须用溶液洗旋光管2次，以免受污物影响)。这时所得的读数与零点之间的差值即为该物质的旋光度。记下样品管的长度及溶液的温度，然后按公式计算其比旋光度。