خانه / شیمی دانشگاه / شیمی معدنی / ایزومری نوری پلاریمتری در شیمی معدنی Polarimetry

ایزومری نوری پلاریمتری در شیمی معدنی Polarimetry

ایزومری نوری پلاریمتری در شیمی معدنی Polarimetry
ایزومری نوری پلاریمتری در شیمی معدنی Polarimetry

ایزومری نوری پلاریمتری اين روش براي تجزيه كمي و كيفي اجسامي كه فعاليت نوري دارند به كار مي رود. نور سفيد در تمام جهات ارتعاش دارد و اگر از اجسام Polaroid مانند بعضي مواد پلاستيكي يا بلورهاي طبيعي مانند كلسيت كه فرمول آنها CaCO3 است عبور كند به دو اشعه تقسيم مي شود. چون سرعت هر يك از دو اشعه در داخل بلور متفاوت است. در صورتي كه بلور را در امتداد يكي از قطب ها با يك زاويه مناسب بريد و مجددا آن را با صمغي بنام كانادا بالسام بچسبانيم، جزئي كه اشعه عادي ناميده مي شود منعكس شده و خارج مي شود. در صورتي كه جزئي كه اشعه غيرعادي (پلاريزه) ناميده مي شود بدون شكست خارج مي شود ارتعاش اين نور در يك سطح و عمود بر جهت انتشار آن است اين بلور را كه نور پلاريزه ايجاد مي كند، منشور نيكل ناميده مي شود. اجسامي داراي فعاليت نوری هستند كه در ساختمان مولكولي آنها كربن نا قرينه (يعني اتم كربني كه به چهار گروه مختلف متصل باشد) وجود داشته باشد. اين اتم كربن باعث نامتقارن شدن مولكول مي شود و مولكول نمي تواند بر تصوير آينه اي خود منطبق باشد. اگر اين اجسام در مسير نور پلاريزه قرار بگيرند باعث چرخش نور پلاريزه مي شوند در صورتي كه جسم نور پلاريزه را در جهت عقربه ساعت بچرخاند ، راست گردان (Dextrorotatory) مي گويند و چنانچه در جهت عكس عقربه ساعت بچرخاند ، آن را چپ گردان (Levorotatory) مي گويند.
مقدار چرخش (الفا) با غلظت جسم (C) متناسب است. و يا می توان گفت نور پلاريزه وقتی از ترکيبات نامتقارن عبور کند، به علت پخش نامتقارن دانسيته الكتروني در مولكول، الكترونهاي مولكول بطور نامتقارن بر نور پلاريزه اثر مي گذارند و باعث چرخش آن حول محور انتشار مي شوند. مولكولهائي كه فعاليت نوري ندارند چون با پخش الكتروني متقارن مواجه هستند بر نور پلاريزه اثر ندارند.
تركيباتي كه تصوير آينه اي قابل انطباق نداشته باشند داراي ايزومر نوری هستند. دو ايزومر نوري يك زوج انانتيومر را تشكيل مي دهند. كه از نظر خواص فيزيكي و شيميایي يكسان هستند و فقط در جهت چرخش نور پلاريزه اختلاف دارند. مخلوط مساوي دو انانتيومر كه از نظر قدر مطلق يكسان ولي از نظر جهت مخالف هستند كاملا همديگر را خنثي مي كنند. چرخش حاصله صفر است به چنين مخلوطي راسميك مي گويند.

اجزاء و قسمتهاي مختلف دستگاه پلاريمتر
1- منبع نور:
توليد كننده نور تك رنگ است، چون ميدان چرخش با طول موج تغيير مي كند. لذا بايد به عنوان منبع از يك توليد كننده نور تك رنگ استفاده كرد. معمولا از لامپ بخار سديم (خط زرد D) استفاده مي شود. لامپ جيوه هم ممكن است بكار برده شود. طول موج لامپ سديم 589.3 A° لامپ جيوه °546 A
۲- شکاف( Slite) :
ميزان نور رسيده به نمونه را تنظيم مي كند.
3- عدسي:
نقش موازي كننده نور را دارد.
4- منشور نيكل :
اولین منشور نیکل كه پلاريزور نام دارد و نور را پلاريزه مي كند.
5- سل نمونه:
استوانه اي شيشه اي است و جهت قرار دادن نمونه مورد آزمايش در داخل آن است طول آن ممکن است 1 ، 2 ، 3 ، 4 سانتیمتر باشد. (اگرحباب هوا داشت در برآمدگي سل بايد قرار گيرد.)
6- منشور نيكل :
دومین منشور نیکل كه آنالايزور(Analyzer) بعنوان تجزيه كننده است كه با چرخاندن آن مي توان نور پلاريزه را به حالت اول برگرداند و مقدارانحراف آن را بر حسب درجه از روي يك سطح دايره اي مدرج خواند.
در اين حالت روشنائي دو نيم دايره اي كه از عدسي چشمي ملاحظه مي شود به يك اندازه خواهد بود.
7- عدسي چشمي و ردياب (دتكتور):
معمولا از چشم انسان بعنوان ردياب استفاده مي شود. در دستگاههای پيشرفته فتوالکتريک هستند و تا 001/0 درجه را تعيين مي كند.
پلاريمتر نيم سايه:
يك پلاريزور كوچك متحرك بنام نيكل نيم سايه بعد از پلاريزور قرار دارد كه مي توان آن را با چرخاندن طوري تنظيم نمود كه مانع عبور نور شود. در اين حالت نيمي از دايره اي كه از عدسي چشمي ملاحظه مي شود سياه به نظر مي رسد، بعد شدت نور هر دو نيم دايره را به وسيله چرخاندن آنالايزور مساوي تنظيم مي كنيم. در اين حالت دستگاه بايد روي صفر باشد. با گذاشتن نمونه در مسير نور، شدت روشنائي دو نيم دايره فرق مي كند كه بايستي با چرخاندن آناليزور به حالت اول برگرداند و مقدار چرخش را كه a نام دارد از روي درجات خواند.

چرخش ويژه (انحراف مخصوص) Specific rotation :
زاويه a به چند عامل بستگي دارد. كه عبارتند از ماهيت تركيب، غلظت يا دانسيته (براي مايعات) طول نمونه اي كه بايد نور از آن عبور كند (طول مسير)، درجه حرارت، حلال، طول موج نور غلظت و طول مسير اهميت زيادي دارند چون تعداد متوسط مولكولهاي فعال نوری تعيين می شوند.

مقدار چرخش مخصوص براي يك جسم تحت شرايط معين ثابت است.لذا از آن مي توان بعنوان يك ثابت فيزيكي مثل نقطه ذوب و نقطه جوش و غيره استفاده كرد. رابطه انحراف مخصوص با ازدياد درجه حرارت براي مقدار معيني از نمونه تغيير مي كند. براي تجزيه كمي با دانستن انحراف مخصوص يك جسم خالصی كه در جداولي براي °C 20=t داده شده و اندازه گيري a با استفاده از فرمولهاي فوق مقدار C( غلظت) را مي توان حساب كرد.

يكي از مهمترين كاربردهای پلاريمتري در صنايع قند است. وقتي محلولي فقط حاوي ساكارز باشد، پس از تعيين زاويه چرخش a بوسيله پلاريمتر مي توان غلظت آن را تعيين كرد. صفر پلاريمتر را بايستي با آب مقطر تنظيم نمود يا مقداري كه دستگاه براي آب مقطر نشان مي دهد را يادداشت كرد. يا مي توان منحني استاندارد براي a برحسب C رسم كرد. منحني ممكن است خطي، سهمي يا هذلولي باشد. چرخش مولكولي يك جسم در درجه حرارت T و طول موج لاندا به صورت نمايش داده مي شود كه با انحراف مخصوص با رابطه زير مربوط مي شود که M وزن مولكول جسم است.

تغييرات چرخش مولكولي را طول موج نور پلاريزه ORD مي گويند (Optical rotatory dispersion) كه براي تشريح فرمول اجسامي كه ساختمان پيچيده دارند به كار مي رود


ا ستاره2 ستاره3 ستاره4 ستاره5 ستاره (1 رای, میانگین امتیاز: 5٫00 از 5)
به کانال تلگرام جم شیمی بپیوندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code