الرئيسية
تتصف بعض المواد بأنها تدير مستوي استقطاب الضوء المستقطب خطياً الساقط عليها، وتوصف هذه المواد بأنها فعالة ضوئياً optically active. ويمكن أن تكون هذه المواد متماثلة المناحي صلبة أو سائلة أو غازية أو في حالة محاليل مثل زيت التربنتين وأبخرة الكافور وحمض الطرطر والمحاليل السكرية، كما يمكن أن تكون متباينة المناحي من البلورات كالكوارتز (المرو). وقد وجد فيها جميعاً أن زاوية دوران مستوى الاستقطاب هـ تتناسب مع المسافة ل التي يقطعها الضوء في المادة، أي:
هـ = ρ ل في البلورات (13)
أو: هـ = ρ ل ك في السوائل (14)
أو: هـ = ρل ت في المحاليل (15)
حيث ك: الكتلة الحجمية للسائل، وت: تركيز المادة الفعالة المذابة في مذيب غير فعال ضوئياً، و ρ: الدوران النوعي، وهو ثابت يختلف من مادة لأخرى، ويتوقف على طول موجة الضوء الوحيد اللون المستعمل λ ويتناسب معها عكساً على وجه التقريب.
وغالباً ما يكون الدوران في المادة الفعالة نفسها في اتجاهين متعاكسين (نحو اليمين ونحو اليسار) مع ثبات القيمة المطلقة للدوران النوعي ρ في نوعيها اليميني واليساري.
وقد فسر فرينل دوران مستوي الاستقطاب على غرار تفسير هويغنز لظاهرة الانكسار المضاعف، وذلك بافتراضه أن الاهتزازة المستقيمة في الضوء المستقطب تتحلل حين تخترق المادة الفعالة إلى اهتزاتين دائريتين يمنى ويسرى تنتشران بسرعة واحدة وبالتواتر نفسه، إنما تكون سرعتاهما في الدوران مختلفتين بعض الاختلاف مما يؤدي إلى حدوث فرق في الطور بينهما ينتج منه دوران الاهتزازة الواردة لدى بروزها من المادة بزاوية الدوران هـ.
وتنشأ الفعالية الضوئية في السوائل والمحاليل من انعدام التناظر في جزيئات المادة، وتنشأ في البلورات كالكوارتز من فقدان مستوٍ للتناظر في بنيتها فإذا صهر الكوارتز فقد فعاليته الضوئية.
إن تطبيق العلاقة (15) أي: هـ= ρ ل ت، يسمح بحساب تركيز محلول مادة فعالة ما إذا كان الدوران النوعي ρلهذه المادة معروفاً، إذ يكفي قياس زاوية الدوران هـ لحساب التركيز ت. ويتم ذلك باستعمال مقياس الاستقطاب الدوراني. وتؤلف هذه العملية مايدعى «المعايرة الاستقطابية»، وهي أسرع من المعايرة الكيمياوية وأكثر منها دقة، ولا تستدعي تخريب المادة المدروسة. وتستعمل هذه المعايرة الاستقطابية كثيراً في مختبرات الكيمياء لتقدير نقاوة المواد ومتابعة سير التفاعلات وعمليات التجزيء. وأكثر هذه التطبيقات أهمية معايرة السكريات وخاصة السكروز C12H22O11
هـ = ρ ل في البلورات (13)
أو: هـ = ρ ل ك في السوائل (14)
أو: هـ = ρل ت في المحاليل (15)
حيث ك: الكتلة الحجمية للسائل، وت: تركيز المادة الفعالة المذابة في مذيب غير فعال ضوئياً، و ρ: الدوران النوعي، وهو ثابت يختلف من مادة لأخرى، ويتوقف على طول موجة الضوء الوحيد اللون المستعمل λ ويتناسب معها عكساً على وجه التقريب.
وغالباً ما يكون الدوران في المادة الفعالة نفسها في اتجاهين متعاكسين (نحو اليمين ونحو اليسار) مع ثبات القيمة المطلقة للدوران النوعي ρ في نوعيها اليميني واليساري.
وقد فسر فرينل دوران مستوي الاستقطاب على غرار تفسير هويغنز لظاهرة الانكسار المضاعف، وذلك بافتراضه أن الاهتزازة المستقيمة في الضوء المستقطب تتحلل حين تخترق المادة الفعالة إلى اهتزاتين دائريتين يمنى ويسرى تنتشران بسرعة واحدة وبالتواتر نفسه، إنما تكون سرعتاهما في الدوران مختلفتين بعض الاختلاف مما يؤدي إلى حدوث فرق في الطور بينهما ينتج منه دوران الاهتزازة الواردة لدى بروزها من المادة بزاوية الدوران هـ.
وتنشأ الفعالية الضوئية في السوائل والمحاليل من انعدام التناظر في جزيئات المادة، وتنشأ في البلورات كالكوارتز من فقدان مستوٍ للتناظر في بنيتها فإذا صهر الكوارتز فقد فعاليته الضوئية.
إن تطبيق العلاقة (15) أي: هـ= ρ ل ت، يسمح بحساب تركيز محلول مادة فعالة ما إذا كان الدوران النوعي ρلهذه المادة معروفاً، إذ يكفي قياس زاوية الدوران هـ لحساب التركيز ت. ويتم ذلك باستعمال مقياس الاستقطاب الدوراني. وتؤلف هذه العملية مايدعى «المعايرة الاستقطابية»، وهي أسرع من المعايرة الكيمياوية وأكثر منها دقة، ولا تستدعي تخريب المادة المدروسة. وتستعمل هذه المعايرة الاستقطابية كثيراً في مختبرات الكيمياء لتقدير نقاوة المواد ومتابعة سير التفاعلات وعمليات التجزيء. وأكثر هذه التطبيقات أهمية معايرة السكريات وخاصة السكروز C12H22O11
» رمضان مبارك
» اقتراح للادارة !!
» سلام خاص الى استاذي الغالي
» نظائر الكلور
» الصداقة الحقيقية
» الابتسامة وفوائدها
» العمليات الكيميائية لاستخلاص غاز الكلور
» هل تعلم