Сахариметрия

Сахариметрия. Для определения вращательной способности (см. XI, 422/26) различных тел, а главным образом для определения количества сахара, заключающегося в единице объема какого-нибудь раствора (концентрации), употребляются инструменты, носящие название сахариметров, или поляриметров.

Фиг. 1.

На фиг. 1 изображена схема сахариметра: между поляризатором Р и анализатором А (см. поляризация), установленным на полное затемнение, помещают испытуемый раствор в сосуде С, закрытом плоскопараллельными стеклянными пластинками. Если вещество активно, т. е. вращает плоскость поляризации, в поле зрения анализатора появляется свет, и для того, чтобы его погасить, надо повернуть анализатор вокруг луча в ту или другую сторону, смотря по тому, вращает ли данное вещество вправо или влево, на угол, равный углу поворота плоскости поляризации в данном растворе.  Этот угол, отсчитываемый на круге с делениями, при данной длине трубки С и для данного вещества пропорционален  количеству его, растворенному в единице объема, т. е. концентрации. Указанная установка на затемнение недостаточно точна, так как трудно определить момент полного затемнения, а также и оттого, что лучи различного цвета претерпевают неодинаковое вращение, и при пользовании белым светом мы не можем добиться вновь полного затемнения.

Фиг. 2.

Для увеличения точности пользуются часто бикварцем, т. е. парой пластинок правого и левого кварца L и R (фиг. 2), которые ставят между поляризатором Р и трубкой с раствором С (фиг. 1). Если направление колебаний в поляризаторе (см. поляризация) совпадает с направлением Р фиг. 2, то в правой части поля зрения, где луч прошел через R, плоскость поляризации будет повернута вправо, причем, если свет был белый, то составляющие различных цветов будут повернуты на разные углы, всего более — фиолетовый  v, всего менее — красный r. В левой части поля зрения (на фиг. 2) расположение плоскостей симметрично с правой; так как углы между r, v и А неодинаковы, то через анализатор отдельные цвета пройдут не в той пропорции, в какой они были в белом свете. При толщине кварцевых пластинок 3,75 мм  (и скрещенных Р и А) получается т. н. чувствительная окраска, пурпурно-фиолетовая. Если мы при такой установке поместим между Р и А (фиг. 1) трубку с вращающим веществом С, например, вращающим вправо, то плоскости r, v на фиг. 2 повернутся в направлении стрелок; чувствительный оттенок сейчас же изменится, и обе части поля зрения будут различно окрашены. Оказывается, что самое малое вращение сильно влияет на окраску, почему этот цвет и называется чувствительным, и почему установка на этот цвет позволяет повысить точность измерений. Вместо отсчета углов на круге с делениями, по которым определяется поворот анализатора А, часто пользуются компенсатором Солейля, состоящим из пластинки R правого кварца и двух клиньев левого L, (фиг. 3).

Фиг. 3.

Сдвигая или раздвигая клинья L, мы можем уменьшать или увеличивать толщу левого кварца и тем уравновешивать, компенсировать вращение испытательной жидкости. Величина вращения пропорциональна сдвигу клиньев. Наиболее точная установка достигается полутеневыми поляриметрами. За поляризатором (фиг. 4)  устанавливается еще один николь (см. поляризация) р так, что он занимает половину поля зрения фиг. 4.

Фиг. 4.

Плоскость колебания света, прошедшего через оба николя на фиг. 5, плоскость р образует небольшой угол с плоскостью колебаний в поляризаторе Р.

Фиг. 5.

На фиг. 5 II указана установка плоскости колебания анализатора, дающая равные полутени; малейший поворот анализатора вправо III или влево I производит резкое потемнение одной части поля зрения и просветление другой, поэтому установка на полутени наиболее чувствительна, отчего в научных исследованиях в настоящее время она исключительно и применяется.

А. Тимирязев.