Удельное вращение. 
Органическая химия

Величину оптической активности намеряют приборами, называемыми поляриметрами (рис. 77). Луч от источника света 1 проходит через поляризатор 2, которым обычно служит так называемая приема Николя (или просто ни коль), изготовляемая из кристалла исландского шпата при помощи специальной шлифовки с определенным направлением оптической оси. При выходе из поляризатора свет становится плоскополяризованным, т. е. электромагнитные колебания происходят только в одной плоскости. Если на пути плоскополяризованного света поставить вторую призму Николя — анализатор 4, то интенсивность плоскополяризованного света, прошедшего через анализатор, будет зависеть от взаимной ориентации обеих призм. В том случае, когда плоскости поляризации обеих призм повернуты на 90° друг к другу (скрещенные николи), плоскополяризованный свет полностью гасится анализатором.

Если в поляриметр со скрещенными николями поместить между поляризатором и анализатором поляриметрическую трубку 3 с оптически активным веществом, то у света, выходящего из трубки, плоскость поляризации уже не будет перпендикулярна плоскости поляризации анализатора. Для наблюдателя это будет соответствовать неполному гашению света в анализаторе. Чтобы добиться полного гашения света, необходимо повернуть анализатор на некоторый угол вправо (+) или влево (-). Этот угол, а и является углом, на который вещество, находящееся в поляриметрической трубке, вращает плоскость поляризации.

Угол вращения плоскости поляризованного света, а зависит от числа и типа молекул, которые встречает луч света на своем пути. Найдено, что величина, а зависит от концентрации раствора (или плотности чистой жидкости) и расстояния, которое свет проходит в данной среде. Длина волны падающего света также всегда должна быть оговорена, даже в том случае,.

Рис. 77. Схема поляриметра:

/ — источник света; 2 — поляризатор; 3 — поляриметрическая трубка; 4 — анализатор когда используется D-линия натрия (589 нм). В меньшей степени величина, а зависит от температуры и природы растворителя (если он используется); последние также должны быть указаны.

Для сравнения оптической активности у разных соединений введено понятие удельного вращения — угла поворота плоскости колебания плоскополяризованного света, проходящего через слой раствора (или чистой жидкости) толщиной 1 дм при температуре *, длине волны падающего монохроматического света X и концентрации оптически активного вещества 1 г/см³.

Удельное вращение обозначается [а]: для растворов.

_г, аЮО «г л/ ^а ^.

[а]{ = ~i~ * для чистых жидкостей [а]{ =^, где, а — наблюдаемый угол вращения; / — длина кюветы, дм; с — концентрация оптически активного вещества в г на 100 см³ раствора; р — плотность вещества, г/см³.

Например, если для соединения указывается [сх]²$ = +11,98° (вода), то это означает, что вращение вещества направлено вправо и составляет 11,98° в воде при 20 °C; вращение измерялось для линии D натрия с длиной волны 589 нм. Как правило, указывают, при какой концентрации производили измерения, так как это может сказываться на величине, а (например, с = 20).

Часто вместо удельного вращения используют молярное вращение [Af], связанное с удельным вращением следующим уравнением:

где М — молярная масса оптически активного соединения.