Polarimetry Basics and Devices

### Polarimetr

• Polarimetr je zařízení pro měření úhlu otočení roviny polarizovaného světla.
• Úhel otočení je úměrný koncentraci chirální látky v roztoku.
• Polarimetr se používá k identifikaci a kvantifikaci chirálních sloučenin.

Typy Polarimetrů

• Jednoduchý polarimetr: Má pouze jeden polarizátor a jeden analyzátor.
• Polostínový polarimetr: Má složitější konstrukci s polarizátorem, který vytváří dva paprsky polarizovaného světla o mírně odlišné polarizaci. To umožňuje přesnější měření úhlu otočení.

### Krüssův Polostínový Polarimetr

• Je typickým příkladem polostínového polarimetru.
• Využívá sodíkovou výbojku (589 nm) nebo LED diodu jako zdroj světla.
• Využívá systém stínového pole (dvojité nebo trojité) v okuláru, které usnadňuje detekci úhlu otočení.
• Úhel otočení se určuje nalezením tzv. "optické nuly", kdy se stínové pole stává homogenním.

### Unipol L Automatický Polarimetr

• Je digitální polarimetr s automatickým otáčením analyzátoru k nalezení úhlu otočení.
• Používá princip jednoduchého polarimetru.

### Postup měření

• Příprava: Umístěte na optickou lavici zdroj světla, clonu, monochromatický filtr, polarizátor, analyzátor, spojku a detektor.
• Nastavení: Zapněte zdroj tepla a nastavte polarizátor a analyzátor na 0°. Upravte geometrii paprskové dráhy tak, aby byl detektor plně osvětlen.
• Měření: Vložte kyvetu s měřeným vzorkem (destilovaná voda nebo roztok sacharózy) mezi polarizátor a analyzátor. Naměřte závislost napětí na voltmetru na úhlu otáčení analyzátoru.
• Vyhodnocení: Z naměřených dat sestrojte graf závislosti intenzity světla na úhlu otáčení a odečtěte úhel otočení roviny polarizace.

### Specifická otáčivost

• Je definována jako úhel otočení roviny polarizovaného světla pro roztok o koncentraci 1 g/ml o délce 1 dm.

### Měření s Krüssovým polarimetrem

• Změřte úhel otočení pro kyvetu s destilovanou vodou (α0), roztokem neznámé koncentrace sacharózy (αn) a roztokem sacharózy o známé koncentraci (cz = 160 g/l).
• Opakujte měření 6krát a spočítejte průměrná hodnoty ᾱn a ᾱz.
• Vypočítejte koncentraci neznámého roztoku pomocí vztahu: cn = (ᾱn - α0) / (ᾱz - α0) * cz
• Vypočítejte koncentraci neznámého roztoku pomocí vztahu: cn = ᾱn / ([α]20 * d), kde [α]20 je specifická otáčivost pro sodíkový dublet D (20°C, 66,37° dm cm g).
• Pokud měříte při teplotě odlišné od 20°C, proveďte korekci na teplotu redukcí αn o 0,3% na každý stupeň nad 20°C.

### Měření s Unipol L polarimetrem

• Spusťte měření stisknutím tlačítka START.
• Vložte kyvetu s destilovanou vodou do komory polarimetru a proveďte nulování (potvrzení kladívkem ENTER).
• Změřte úhel otočení pro destilovanou vodu a roztoky sacharózy (známá a neznámá koncentrace).
• Využijte tlačítko START k zahájení měření každého vzorku.
• Porovnejte výsledky ze všech tří metod měření.

### Přesnost výsledků

• Ohodnoťte nejistotu měření úhlu otočení a koncentrace pro všechny tři metody.
• VyPOčítejte kombinovanou nejistotu úhlu otočení pomocí standardních nejistot typu A a B (uαn, uαz).
• Vztah pro kombinovanou nejistotu: uαn = √(u2Aαn + u2Bαn)
• Udělejte odhad nejistoty pro různé metody měření
• Pomocí nejistoty (uαn) a (uαz), spočítejte nejistotu koncentrace (ucn).
• Vypočítejte nejistotu koncentrace pro Unipol L polarimetr.
• Porovnejte výsledky a zhodnoťte, která metoda měření je nejvíce přesná.

Tento kvíz se zaměřuje na základy polarimetrie a různé typy polarimetrů, jako jsou jednoduché a polostínové polarimetry. Prozkoumáte, jak polarimetry měří úhel otočení polarizovaného světla a jak se používají k identifikaci chirálních substancí. Objevíte také specifické příklady, jako je Krüssův polostínový polarimetr.