Polarimetrie

Definition

• Bestimmungsverfahren für Stoffe, die die Polarisationsebene linear polarisierten Lichts ändern (optische Drehung).

Polarisiertes Licht

• Linear....
• Zirkular....

Optische Aktivität

• vgl. Stereochemie...

Messung der optischen Drehung

• Die optische Drehung wird in Grad gemessen. 
• Die dazu notwendigen Geräte bezeichnet man als Polarimeter. 
• Die Messung wird bei Festsubstanzen anhand ihrer Lösung, die optisch aktiver Flüssigkeiten meist in reiner Form, vorgenommen.
• Die spezifische Drehung ist eine stoffspezifische Größe.

Spezifische Drehung

• Die spezifische Drehung einer optisch aktiven Substanz ist abhängig von
  • Wellenlänge des verwendeten Lichts
    • Meist verwendet man die D-Linie des Natriumlichts bei 589,3 nm, da das Auge in diesem Wellenlängenbereich recht empfindlich ist
    • Die spezifische Drehung steigt mit abnehmender Wellenlänge, daher messen elektronisch registrierende Geräte bei kürzeren Wellenlängen
  • Temperatur
    • Meist wird bei einer Temperatur von 20 °C gemessen
    • Höhere Temperaturen führen zu kleineren Drehwinkeln
  • Lösemittel
    • z.B. von dessen pH-Wert
    • meist verwendet man wässrige Lösungen
  • Schichtdicke der durchstrahlten Lösung bzw. Flüssigkeit
    • Je länger die durchstrahlte Strecke ist, desto größer ist auch der zu beobachtende Drehwinkel
  • Konzentration der betrachteten Lösung
    • Meist steigt die spezifische Drehung mit der Konzentration an
• All diese Einflüsse werden in der Definition der spezifischen Drehung berücksichtigt:

 

a	:	gemessener Drehungswinkel [°]
c	:	Konzentration der Lösung [g/ml]
d	:	Schichtdicke (Länge des Polarimeter-Rohres) [dm]

• Interessant ist eine gelegentlich zu beobachtende Konzentrationsabhängigkeit der spezifischen Drehung (z.B. bei Weinsäure ), oder in manchen Fällen sogar eine Änderung der Drehrichtung (z.B. Äpfelsäure ). Daher muss bei der Angabe der spezifischen Drehung neben der Wellenlänge, der Temperatur und dem Lösungsmittel auch die Konzentration vermerkt sein. 
• Bei Zuckern ist die spezifische Drehung unabhängig von der Konzentration, daher kann hier der Gehalt polarimetrisch bestimmt werden.
• Zur Messung der optischen Drehung wird ein Halbschattenpolarimeter verwendet.