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旋光仪的使用方法及注意事项
旋光仪是用于测定物质旋光度的仪器,核心原理是利用偏振光通过旋光性物质时偏振面发生旋转的特性,操作需遵循标准化步骤,具体如下:
1. 前期准备
样品处理:
固体样品:准确称量后溶解于合适溶剂(如蒸馏水、乙醇等,需无旋光性),定容至容量瓶,确保溶液澄清无杂质、无气泡(气泡会干扰偏振光传播)。
液体样品:若为纯液体直接装样,若为溶液需按浓度要求配制,浓度需精准(旋光度与浓度正相关)。
仪器预热:打开旋光仪电源,预热 10~20 分钟(不同型号略有差异),使光源(钠光灯)和光学系统稳定,避免温度波动影响测量精度。
样品管准备:清洗样品管(常用 1dm、2dm 规格),用待测试液润洗 2~3 次,避免残留溶剂稀释样品。装样时缓慢注入溶液,轻敲管壁排出气泡(气泡需移至样品管两端的球形凸起处,不可在光路中),旋紧管帽(力度适中,过紧易导致玻璃片变形,过松易漏液)。
2. 零点校正
将装满空白溶剂(与样品配制用溶剂一致)的样品管放入旋光仪样品槽,盖好盖子。
调节仪器至零点位置:旋转度盘调节旋钮,使视野中明暗(或三分视场 / 二分视场)均匀一致,记录此时的读数(零点值),若零点偏差过大需校准仪器。
3. 样品测量
取出空白样品管,装入待测样品管(确保管身清洁、无漏液,放置方向与校零时一致)。
缓慢旋转度盘调节旋钮,直至视野恢复明暗均匀的平衡状态,读取度盘示数(精确至 0.01°);重复测量 3 次,取平均值。
若旋光度较大,可先粗调找到大致范围,再细调至精准读数;区分左旋(“-”)和右旋(“+”):顺时针旋转为右旋,逆时针为左旋。
4. 后续处理
测量完成后,关闭电源,取出样品管,用蒸馏水或对应溶剂清洗干净,晾干(或用无水乙醇润洗后吹干),妥善存放。
记录测量条件:温度(旋光度受温度影响,通常 20℃或 25℃为标准)、样品管长度、溶剂、浓度,便于计算比旋光度(比旋光度 =[α]ₜ^λ = α/(c×l),其中 α 为实测旋光度,c 为浓度,l 为样品管长度)。
旋光仪的注意事项
1. 仪器操作与维护
光源(钠光灯)寿命有限,避免频繁开关;若光源熄灭,需待冷却后再重启(防止灯管损坏)。
光学部件(偏振片、检偏片、目镜)不可用手直接触摸,需用镜头纸轻擦,避免划伤或污染。
仪器应放置在水平、防震、无强光直射的工作台,避免磁场、振动干扰。
定期校准:用标准旋光管(如蔗糖标准溶液)校准仪器精度,若读数偏差超过允许范围,需联系专业人员检修。
2. 样品与测量环节
样品溶液需澄清:浑浊、有悬浮物会散射偏振光,导致读数不准,需过滤后再测量。
温度控制:旋光度随温度变化(如蔗糖溶液温度每变化 1℃,旋光度约变化 0.02°),高精度测量需在恒温水浴中进行,样品管也可提前恒温。
样品管使用:不同长度的样品管不可混用(计算比旋光度时需对应);管帽的橡胶垫圈需完好,漏液会导致浓度变化,且腐蚀仪器。
读数规范:视野平衡状态的判断需统一(以三分视场完全均匀为准),避免主观误差;多次测量时需重新装样,减少偶然误差。
3. 安全与其他
腐蚀性、挥发性样品(如盐酸溶液、有机溶剂)操作时需戴手套,避免接触皮肤,且在通风橱内进行,防止样品挥发污染仪器内部。
仪器使用后及时清理样品槽内的残留液体,防止腐蚀金属部件;长期不用时,需断电、防尘,定期开机保养。
避免测量强腐蚀性、强氧化性样品,防止损坏样品管和仪器内部组件。
