CEL ĆWICZENIA

Oznaczenie zawartości glukozy

CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Polarymetria - jest metodą analizy instrumentalnej stosowana do wyznaczania aktywności optycznej substancji za pomocą polarymetru, wykorzystywana m.in. do identyfikacji związków optycznie czynnych, określania stężenia roztworów, wyznaczania skręcalności właściwej.

Aktywność optyczna - zdolność skręcania płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego. Związana jest ona ze strukturą krystaliczną lub asymetryczną budową cząsteczki (substancja posiadająca przynajmniej jeden węgiel asymetryczny, np. glukozę C₆H₁₂O₆).

Zjawisko polaryzacji - polega na uporządkowaniu drgań wektora elektromagnetycznego. Światło wywołane przez jakiekolwiek źródło jest mieszaniną fal w których kierunki drgań wektora elektromagnetycznego odbywają się we wszystkich kierunkach. W celu polaryzacji światła używa się polaryzatora. Jako polaryzator można stosować tzw., pryzmat Nicola. Składa się on z dwóch pryzmatów wykonanych ze szpatu islandzkiego i sklejonych ze sobą za pomocą balsamu kanadyjskiego. Promień światła, który pada na nikol pod odpowiednim katem rozdziela się na dwa spolaryzowane promienie zwyczajny i nadzwyczajny.

Promień zwyczajny ulega całkowitemu wewnętrznemu pochłonięciu na zaczernionych ściankach nikola, natomiast promień nadzwyczajny przechodzi przez warstwę balsamu nie ulegając odbiciu.

Kąt skręcania płaszczyzny polaryzacji mierzony jest w odpowiednich warunkach tzw. skręcalność właściwa [α₀]²⁰ jest wielkością stałą i określoną dla charakterystycznych substancji.

α = α₀ * L * c

α₀ - skręcalność właściwa

L - długość drogi w roztworze [m]

c - stężenie roztworu [mol/m³]

Skręcalność właściwa jest to kąt skręcania płaszczyzny polaryzacji roztworu o grubości 1m i stężeniu 1 mol/m³ zależy od temp. I od długości fali światła.

PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA

Przed wykonaniem pomiarów sprawdziliśmy punkt zerowy polarymetru. W tym celu napełniliśmy rurkę polarymetryczną wodą destylowaną i obracając tarczę uzyskaliśmy jednakowe przyciemnienie całego pola w lunecie. Zero skali noniusza dokładnie pokryło się z zerem skali głównej.

Pomiar kata skręcania wykonaliśmy dla siedmiu roztworów wzorcowych o znanych stężeniach glukozy oraz dla roztworu glukozy o stężeniu nieznanym:

• 0,1 mol/dm³ - 0,5 mol/dm³

• 0,2 mol/dm³ - 0,6 mol/dm³

• 0,3 mol/dm³ - 0,8 mol/dm³

• 0,4 mol/dm³ - Cx mol/dm³

Wyniki tych pomiarów umieściliśmy w tabeli. Sporządziliśmy wykres zależności kąta skręcania od stężenia badanego roztworu α = f(C_r). Na wykres nanieśliśmy kat skręcania badanego roztworu i odczytaliśmy jego stężenie C_x.

Obliczenia:

1. stężenie roztworu Cx odczytanego z wykresu wynosi 0,55 mol/dm³.

2. Wyznaczenie skręcalności właściwej [α]₀²⁰ dla badanej substancji.

α = [α]₀²⁰ * L * c

[α]₀²⁰ = α/(L*/c)

L = 19cm = 1,9 dm

Wyznaczenie skręcalności właściwej dla badanego roztworu:

Wyznaczanie skręcalności dla wartości teoretycznej:

Obliczanie błędów pomiarowych.

Wartość doświadczalna W_D = 0,45 mol/dm³

Wartość teoretyczna W_T = 0,45 mol/dm³

- obliczanie błędu bezwzględnego;

B_B = |W_r -W_D|

B_B = |0,45 - 0,45| = 0 mol/dm³

- obliczanie błędu względnego:

B_W = (B_B/B_T) * 100%

B_W = (0,45/0,45) * 100% = 0%

WNIOSKI:

Analizując wykres zależności kata skręcania do stężenia badanego roztworu możemy stwierdzić, że stężenie glukozy jest wprost proporcjonalne do kata skręcania. Jeżeli zwiększamy stężenie glukozy to również zwiększa się kąt skręcania i odwrotnie.

Wartość doświadczalna badanej próbki nie różni się od wartości teoretycznej. Tym samym możemy stwierdzić iż błąd pomiarowy wynosi 0. Możemy stwierdzić, iż wyniki były odczytane bardzo dokładnie.

Wartości różnią się nieznacznie, co potwierdza fakt iż jest to stała charakterystyczna, dal badanej substancji na podstawie której można określić skład ilościowy.

---