scan0005

(bezwodna) — [a]“ = + 140,2°; laktoza (wodzian) —    = + 52,5°;

skrobia — [aft* = + 202° (średnio, zależnie od pochodzenia); cukier inwertowany (mieszanina jednakowych ilości glukozy i fruktozy) — [a] = - 20°, co jest średnią arytmetyczną skręcalności właściwych

+52,5°+ (-92,5°) -40    ___

glukozy i fruktozy —---^--—^L = —— = - 20 .

Pojęcie „inwersja” (przemiana) odnosi się tylko do hydrolizy kwasowej lub enzymatycznej sacharozy, w wyniku których powstaje cukier inwertowany, tj. mieszanina jednakowych masowo ilości glukozy i fruktozy. Nazwa inwersja pochodzi od przemiany właściwości optycznych z prawoskrętnej sacharozy na lewoskrętny cukier inwertowany.

Świeżo sporządzone roztwory cukrów podlegają zjawisku mu taro-tacji, tj. ustalania się pewnego stanu równowagi między formami a i fi, po czym wykazują one stałe, określone skręcalności płaszczyzny światła spolaryzowanego. Na przykład glukoza może występować w dwóch odmianach izomerycznych: a — gdy grupa hydroksylowa (—OH) przy pierwszym atomie węgla jest po stronie prawej, i fi — gdy grupa —OH znajduje się po stronie lewej. Formy te różnią się między sobą wartościami skręcalności właściwych, np.: a-glukoza wykazuje skręcalność właściwą [a]™ = +112,2°, ^-glukoza [«]? = +18,7°. Po ustaleniu się stanu równowagi obydwu form, przy którym w roztworze znajduje się 34% formy a i 66% formy fi, wypadkowa skręcalnośó właściwa wynosi [aft⁰ = + 52,5°.

Zjawisko mutarotacji zachodzi stosunkowo powoli i zwykle trwa kilka godzin, można je przyspieszyć, zmieniając odczyn roztworu na alkaliczny, przez potraktowanie roztworami węglanu sodu (Na₂C0₃) lub amoniaku (NH₄OH), a także utrzymując obojętny roztwór cukru w stanie wrzenia przez kilka minut.

Zależność liczbową między stężeniem roztworu cukru (p), kątem skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego (a), grubością warstwy roztworu (/) i skręcałnością właściwą danego cukru [aft* ujmuje wzór Biota:

100 a P = --™

/• [«]?

1 i (	3 4 5 6 \ /\—7 /^7 --n	,/\~7^8		9 10
i '				J] UP

[Rys. 8-8. Schemat budowy polarymetru [9]

E—źródło światła, 2—soczewka, 3—nikol polaryzatora, 4—nikol mały, 5—rurka z badanym roztworem, 6 — przesłona, 7—nikol analizatora, 8—tarcza ze skalą kątową, 9—okular, 10 — pole widzenia

Pomiarów polarymetrycznych dokonuje się w urządzeniach zwanych polarymetrami, których zasadę działania przedstawiono na rysunku 8-8. W polarymetrach wykorzystuje się jednobarwne światło Monochromatyczne, dzięki wyposażeniu tych urządzeń w specjalne lampy, najczęściej sodowe. Światło podlega ponadto polaryzacji w pryzmacie Nicola, będącym specjalnie przeciętym kawałkiem szpatu islandzkiego, sklejonym za pomocą balsamu kanadyjskiego (rys. 8-9). Promień świetlny, padając na pryzmat Nicola, ulega rozszczepieniu na dwie frakcje — promień zwyczajny i nadzwyczajny, przy czym ten pierwszy ulega następnie całkowitemu wewnętrznemu odbiciu, prugi natomiast przechodzi przez pryzmat jako promień spolaryzowany.

Rys. 8-9. Podział promienia świetlnego na zwyczajny (zw) i nadzwyczajny (nzw) w pryzmatach Mcola

Wl polarymetrach znajdują się dwa pryzmaty Nicola (nikole), Ł$uchomy w polaryzatorze i obracający się wokół własnej osi w [' analizatorze. W zależności od kierunku ustawienia płaszczyzn $wóch nikoli względem siebie, w okularze otrzymuje się rozjaśnione pole widzenia (rys. 8-10) lub zupełnie ciemne (rys. 8-11). Jeżeli ipbszczyzny nikoli względem siebie są skrzyżowane, wówczas następuje całkowite wygaszenie i w związku z tym pole widzenia jest ciemne, a pole jasne jest tylko wtedy, gdy płaszczyzny obydwu nikoli rabkrywają się.

261