三、仪器与试剂
1. 仪器
旋光仪及附件1套,25mL移液管2支,恒温水槽1套,反应试管2支,秒表1支,台秤1台,滤纸,擦镜纸。
2.试剂
蔗糖(分析纯),HCl溶液(3mol·L-1)。
四、实验步骤
1。 仪器准备
了解旋光仪的构造、原理,掌握其使用方法(打开电源,预热5~10min,钠灯发光正常)。调节超级恒温槽的温度在(25。0±0。1)℃。
2。 校正仪器的零点
蒸馏水为非旋光性物质,可用来校正仪器的零点(即α=0时,仪器对应的刻度)。洗净样品管,将样品管一端盖子打开,加入蒸馏水,使**成一突出液面,然后盖上玻璃片,此时管内不应有空气泡存在,再加上橡皮垫圈,最后将螺丝帽盖旋上,使玻璃片紧贴在样品管口。在旋紧螺丝帽盖时,不宜用力过猛,以免压碎玻璃片,也不宜旋得过紧,以免使玻片受力而产生应力致使有一定的假旋光。用滤纸擦干样品管,再用擦镜纸将样品管两端的玻璃片擦干净。放入旋光仪(此时若管中仍有小气泡存在,则需将气泡赶至旋光管的凸处)。调目镜聚焦,使视野清晰;调检偏镜至三分视野暗度相等为止,记录仪器零点。读数注意0度以下的实际旋光度(读数-180)。
3。 溶液移取与恒温
用移液管吸取20%的蔗糖溶液25mL注入一反应试管中。再移取3mol·L-1的HCl溶液25mL注入另一反应试管中。两支试管都置于(25。0±0。1)℃的恒温槽中恒温 10~15min。
4。 αt的测定
把恒温好的HCl溶液倒入蔗糖溶液中,当HCl溶液倒出一半时开始计时(注意:秒表一经启动,勿停直至实验完毕)。在两反应试管间来回倾倒溶液三、四次后使之均匀,迅速用反应混合液将样品管洗涤三次后,将反应混合液装满样品管。将样品管放入恒温槽中恒温。至5min时将样品管擦净放入旋光仪,按照规定时间(每间隔5min)测定旋光度。测量时先将三分视场调节到等暗视场,再记录时间(注意时间要记录准确,且以旋光仪调至等暗场为准)。一直测定到旋光度为负值,并要测量4~5个负值为止。非测量时要将样品管放入恒温槽内保持恒温。
5。 α∞的测量
测定过程中,可将反应试管中剩余的反应混合物(大约一半的反应液)放入55℃恒温槽中加热30min,使反应充分后,冷却至实验反应设定温度(25 ℃)后测定体系的旋光度,连续读数三次平均值。
由于反应液的酸度很大,因此样品管一定要擦干净后才能放入旋光仪内,以免酸液腐蚀旋光仪,实验结束后必须洗净样品管。
五、注意事项
(1) 实验过程中的钠光灯不应开启时间太长,否则应熄灭,以延长钠光灯寿命。但下一次测量之前提前10min打开钠光灯,使光源稳定。
(2) 实验结束时,应立即将旋光管洗净擦干(至无酸性为止),防止酸对旋光箱的腐蚀。注意千万不要将旋光管两头的玻片弄丢了。
(3) 溶液的混合及αt、α∞的测定,溶液均须恒温至实验温度时方可进行。如旋光仪无恒温装置,可将旋光管置于恒温槽中,待读数时间快到时,取出旋光管,擦净,置旋光仪中调节视场后,再立即将旋光管放入恒温槽中恒温。
六、实验数据记录和处理
试剂:蔗糖(20%),HCl溶液(3mol·L-1);实验温度:25℃±0。1℃;测定值α∞=。
(1) 反应过程所测得的旋光度αt和时间t列表(见表41),并作出αt~t的曲线图。
表41蔗糖反应液所测时间与旋光度原始数据
t/min
αt
(2) 从αt~t的曲线图上,等时间间隔取8个αt数值,并算出相应的(αt-α∞)和ln(αt-α∞)的数值并列表。
表42ln(αt-α∞)与t数据