Optické metody Metody využívající lom světla (refraktometrie) Měření rozdílu indexu lomu (interferometrie) Otáčení roviny polarizovaného záření (polarimetrie, ORD, CD) Měření rozptylu záření (turbidimetrie, nefelometrie)

Lom světla

1. Metody využívající lomu světla Snellův zákon: Vzduch: n=f(l,1/T,p) l=589 nm (Na); T=20°C

1. Metody využívající lomu světla Kvalitativní, kvantitativní analýza Specifická refrakce: Molární refrakce: Atomová refrakce: r nezávisí na T,p Lze také spočítat jako součet hodnot (z tabulek) jednotlivých skupin. Shoda = potvrzení navržené struktury.

Příklad Pro l = 589 nm RA (C)=2,418 dvojná vazba=1,733 RA (H)=1,100 dvojná vazba=1,733 Toluen: n589nm,20°C=1,4962 r=0,8660 g.cm-3 (20°C) M=92,08

Refraktometrie Měření n pomocí kritického (mezního) úhlu bm Měření: zdroj výbojka žárovka + monochromátor lámavý hranol - temperování Schéma refraktometru

Interferometrie Měří rozdíl n Optická dráha: l.n (v 10-7) Odečítání proti referenční, konstantní séri z průchodu pod kyvetami Měření: zdroj výbojka žárovka + hranol Dvě kyvety v temperované lázni Kompenzační destička

Interferometrie Analytické využití: Identifikace látek, kriterium čistoty Stanovení koncentrace: Zeissův laboratorní interferometr Refraktometrické detektory v HPLC, analyzátory interferujících plynů

Otáčení roviny polarizovaného záření Nepolarizované světlo Polarizovaná elektromagnetická vlna Polarizace světla

Otáčení roviny polarizovaného záření Záření nepolarizované → rovinně polarizované (lom, odraz) Superpozice dvou kruhově polarizovaných paprsků rotujících v rovině kolmé na směr paprsků opačným směrem (x-z) Rychlost šíření složek je různá (u opticky aktivních látek; chirální struktura) – otáčení roviny polarizovaného záření l:[dm] c:[g/ml]

Otáčení roviny polarizovaného záření Molární otáčivost: Měrná (specifická) otáčivost:

Polarimetrie Měření: polarimetry, spektropolarimetry, dichrometry Klínová kompenzace → křemen s opačnou otáčivostí

Otáčení roviny polarizovaného záření Použití: Určování koncentrace opticky aktivních látek (a ~ c) – sacharimetry Polarimetrické cely Studium vztahů mezi strukturou a vlastnostmi látek

Optická rotační disperze (ORD) Hodnota am (optická aktivita) závisí na vlnové délce Cottonův efekt (měření v oblasti absorpčního maxima) Schéma ORD spektropolarimetru

Cirkulární dichroismus (CD) Složky vektoru elektrického pole rovinně polarizovaného záření (pravotočivá a levotočivá) jsou různě absorbovány opticky aktivní látkou – cirkulární dichroismus (CD spektrometrie)

Cirkulární dichroismus (CD) CD spektra polypeptidů s rozdílnou konformací CD spektra rozdílných polypeptidů v prostředí fosfátového pufru

Měření rozptylu záření Rozptyl záření na částicích (Tyndallův jev) je závislý na koncentraci látky Možnosti: Turbidimetrie Nefelometrie Použití: roztoky (koloidní nebo jemné, nelze filtrovat) – moč,… Požadavek – stejná velikost a tvar částic (definovaná příprava – teplota, míchání…) Také k určování velikosti částic a tvaru částic plyny (kouř, aerosoly)

Turbidimetrie Měříme intenzitu prošlého (nerozptýleného) záření Pro vysoké koncentrace analytu 1 - zdroj záření; 2,2’ - čočky; 3 - vzorek; 4 - detektor

Nefelometrie Měříme intenzitu rozptýleného záření Pro nízké koncentrace analytu Srovnání s čistým rozpouštědlem 1 - zdroj záření; 2 - čočka; 3 - vzorek; 4 - detektor