數(shù)字旋光儀是一種用于測量物質(zhì)旋光性的精密儀器。旋光性是指某些物質(zhì)能夠旋轉(zhuǎn)平面偏振光的偏振方向的特性。這些物質(zhì)通常是某些液體、溶液或氣體，其中包含有光學(xué)活性的分子。利用這一性質(zhì)，通過測量物質(zhì)旋轉(zhuǎn)光的角度來進(jìn)行定量分析。它廣泛應(yīng)用于化學(xué)、藥物學(xué)、食品、環(huán)保以及其他需要精確測量光學(xué)活性物質(zhì)的領(lǐng)域。
1.光源和偏振光：通常使用氘燈或LED燈作為光源，產(chǎn)生平面偏振光。光源發(fā)出的光經(jīng)過一系列光學(xué)元件（如偏振片），形成平面偏振光。
2.待測樣品：待測物質(zhì)（液體、溶液或氣體）被置于一個(gè)旋光管中，光線穿過這個(gè)旋光管。在這個(gè)過程中，物質(zhì)內(nèi)的光學(xué)活性分子會導(dǎo)致平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
3.測量旋光角度：經(jīng)過旋光管后，偏振光的偏振面方向發(fā)生改變。通過傳感器或其他檢測裝置測量偏振面變化的角度，這個(gè)角度即為旋光角度。
4.數(shù)字顯示：通過電子系統(tǒng)對旋光角度進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，并以數(shù)字形式直接顯示結(jié)果，避免了傳統(tǒng)機(jī)械式儀器的讀數(shù)誤差。
組成部分：
1.光源：提供用于測量的光源。常用的光源包括氘燈和LED光源，氘燈具有較為穩(wěn)定的輸出波長，常用于液體樣品的測量。
2.偏振片：用于產(chǎn)生平面偏振光。偏振片可以有效過濾掉非偏振光，只允許特定方向的光通過。
3.旋光管：用于容納待測樣品。旋光管的材質(zhì)通常是透明的，如石英玻璃，能夠讓光線通過并保持穩(wěn)定性。旋光管的長度和樣品的濃度直接影響旋光測量的結(jié)果。
4.角度傳感器：用于測量偏振光旋轉(zhuǎn)后的角度。采用電子傳感器，可以實(shí)時(shí)捕捉并計(jì)算旋光角度。
5.顯示屏和計(jì)算單元：顯示屏用來呈現(xiàn)測量結(jié)果，計(jì)算單元?jiǎng)t負(fù)責(zé)對旋光角度進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算，得到旋光度、濃度等相關(guān)數(shù)據(jù)。
6.溫控系統(tǒng)：由于溫度對旋光性有較大影響，通常配備溫控系統(tǒng)，確保測量過程中的溫度穩(wěn)定。
數(shù)字旋光儀的應(yīng)用：
1.化學(xué)分析：可以用來測定化學(xué)物質(zhì)的光學(xué)活性，特別是手性分子的旋光性。通過測量旋光角度，可以分析化學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)以及濃度。
2.藥物質(zhì)量控制：在制藥行業(yè)，被用于檢測藥物中的活性成分，尤其是手性藥物的含量。藥物的旋光性與其分子結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，因此旋光度可以作為一種重要的質(zhì)量控制指標(biāo)。
3.食品行業(yè)：在食品工業(yè)中，可用于測量糖類、酒精等成分的濃度。糖類和酒精具有旋光性，因此它們在食品中的濃度可以通過旋光角度進(jìn)行準(zhǔn)確測定。
4.生物學(xué)研究：還可用于研究手性分子對生物體的作用，特別是在生物制劑和分子生物學(xué)研究中，旋光性常常與生物分子的特性和活性相關(guān)。
5.環(huán)境監(jiān)測：旋光性也可以用于一些環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目，例如檢測水質(zhì)中的某些有機(jī)化合物，幫助評估污染程度。
