Polarimeter
Englisch: polarimeter
1. Definition
Ein Polarimeter ist ein Messgerät, mit dem man den Drehwinkel einer optisch aktiven (chiralen) Substanz durch polarisiertes Licht messen kann.
2. Hintergrund
Reine Enantiomere einer Verbindung (z.B. Milchsäure) haben dieselben physikalischen Eigenschaften wie z.B. Schmelzpunkt, Löslichkeit, Siedepunkt, IR-Spektrum oder NMR-Spektrum. Man kann sie nur mit Hilfe einer physikalischen Messmethode unterscheiden, die auf polarisiertem Licht aufbaut.
3. Optische Aktivität
Ein Polarimeter misst den Winkel α, um den die Schwingungsebene des linear polarisierten Lichts beim Durchtritt durch die Lösung einer chiralen Substanz gedreht wird. Dieser spezifische Wert hängt von der Konzentration der Lösung (c) und der Struktur der Substanz ab. Ebenfalls wichtige Parameter sind die Länge der Messzelle, die Wellenlänge des Lichts sowie die Temperatur und Lösungsmittel. Damit man die gemessenen Werte vergleichen kann, hat man die spezifische Drehung, den sogenanten Drehwert, als Standard für die optische Aktivität einer Verbindung eingeführt. Eine Drehwertangabe sieht wie folgt aus (Beispiel):
| Angabe einer spezifischen Drehung: | [α]D25 = + 155,5 (c = 0,75; Wasser) |
|---|
Die Messlösung, die zu diesen spezifischen Wert führte, befand sich in einer Messzelle, die 10 cm Länge aufwies und eine Temperatur von 25° C hatte. Das dazu verwendete polarisierte Licht (D-Linie, λ = 589 nm) stammte aus einer Natriumlampe. Die zu messende Substanz lag in Wasser gelöst vor, wobei die Konzentration 0,75 g in 100 ml war. Hier drehte sich die Ebene des polarisierten Lichtes im Uhrzeigersinn (+, rechts). Die spezifische Drehung einer chiralen Verbindung gehört wie der Schmelz- und Siedepunkt zu den physikalischen Konstanten.