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Tipo: Diapositivas
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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
1. Introducción
En este trabajo se empleará el método de polarimetría, método que se aplica en la
medición de la rotación óptica que es producida sobre un haz de luz polarizada al
pasar por una sustancia ópticamente activa. La luz es una radiación
electromagnética de tipo transversal, su oscilación del campo electromagnético
forma un ángulo de noventa grados a su propagación. Las fuentes luminosas
convencionales, como el sol, emiten luz con campos eléctricos orientados en la
misma dirección que la de propagación, pero con ondas transversales que oscilan
siempre perpendicularmente a esta dirección. Por diferentes mecanismos físicos
puede filtrar un único plano de oscilación; en este estado la luz esta polarizada.
La actividad óptica rotatoria de una sustancia tiene su origen en la asimetría
estructural de los átomos de carbono, nitrógeno, fosforo o azufre en la molécula, la
cual es conocido como quiralidad.
Las sustancias ópticamente activas son las que hacen girar el plano de vibración de
la luz polarizada. Se dice que la sustancia es dextrogira (o positiva +), si el giro ocurre
en el sentido de las manecillas del reloj para un observador que mira hacia fuente de
luz, y levógira (o negativa - ), si el giro ocurre en sentido contrario.
Entonces, este método es realmente importante porque la polarimetría es un método
para comprobar la pureza y para determinar la concentración de sustancias como,
por ejemplo, glucosa, fructosa, sacarosa en la industria azucarera, la industria láctea,
la vitinícola, la industria de bebidas y la industria de la fruta.
2. Objetivos - Aplicar las técnicas polarimétricas que permiten cuantificar las propiedades del
ángulo de rotación 𝛼° y la rotacion especifica de los compuestos [𝛼
𝐷
𝑇
estándar.
Figura 2. Acción del rayo polarizado al atravesar una sustancia ópticamente activa.
Al mirar a través del ocular, teniendo encendida la lampara de sodio del polarímetro,
se vera un campo luminoso circular dividido en tres sectores, de color rojo
amarillento. Al girar el analizador de los dos sectores exteriores llegan a
oscurecerse y aclararse siempre al mismo tiempo, mientras que la del medio
muestra una variación de calidad, además, estos círculos graduados van con una
graduación angular de dos veces 180°, donde un nonio dividido en 20 en partes
permite la lectura de la graduación angular del primer intervalo 1° con una precisión
de 0.05.
Figura 3. Analizador del polarímetro
Figura 4. Nonios de graduación angular del polarímetro
3.3. Propiedades físicas
3.3.1. Rotación especifica
Es una constante física que caracteriza a un compuesto ópticamente activo, las
moléculas que rotan el plano de la luz polarizadas se llamaran levógiras y
dextrógiras, respectivamente.
La rotación especifica (alfa) tiene el siguiente comportamiento:
𝜆
𝑇
𝐷
𝑇
Donde:
𝐿: longitud de la celda en dm
C: concentración en g/ml
𝜆: longitud de onda (nm) igual a 589 nm (línea D del Na)
𝛼: rotacion en grados
Para líquidos puros se tendría lo siguiente:
𝜆
𝑇
Sin embargo, la temperatura puede afectar a la rotación específica, debido a
que la temperatura dentro del polarímetro es diferente a la cual se determinó la
rotación específica, entonces se hace la siguiente corrección:
𝜆
𝑡
1
𝜆
𝑡
2
1
2
Donde:
𝑡: temperatura de la solución °C
𝛼: antes de la inversión
′
: después de la inversión
𝑡: temperatura
𝐶: g/100 m
8. Materiales, equipos y reactivos. - Materiales
» Pipetas graduadas de 5 y 10 ml
» Vasos de precipitados de 100 ml
» Gotero
» Matraz aforado de 100 y 50 ml
» Piseta
» Tubos polarimétricos
» Baño maría
de sodio
Usando el tubo de 200 mm, determinar el ángulo del punto cero (calibración del
instrumento). Se dice que la luz de sodio deberá atravesar el tubo de mayor
longitud y permitirá determinar usando agua destilada para calibrar.
26.000 g de azúcar pesados en el aire corresponde a 26.016 g en el vacio.
El contenido porcentual de sacarosa en azúcar será:
Finalmente, si se encuentran presentes otras sustancias activas, la situación es
mas compleja y se requiere invertir la sacarosa y medir su rotación antes y
después.
12
22
11
2
6
12
16
6
12
6
Se recomienda aplicar la formula presentada anteriormente (método de
sacarimetría) para este proceso.
a. Datos experimentales
mm.
(𝑔𝑟/𝑚𝑙)
´
𝑝𝑡𝑜.𝑐𝑒𝑟𝑜
´
con esta disolución un tubo de 20 cm. Al observar esta muestra con un
polarímetro con luz correspondiente a la línea D de sodio, se obtiene una
lectura de +0.018°.
Calcular la rotación específica de esta sustancia en unidades de mililitro-grado
por gramo decímetro.
(𝑔𝑟/𝑚𝑙)
(𝑔𝑟/𝑚𝑙)
2 𝑔
150 𝑚𝐿
De esta manera:
contenido porcentual será:
26.06 g azúcar → Cx g sacarosa / 100 ml
100 g → X = Ps
Verificando la fórmula:
𝑠
∗ Cx =
100α
b
α
𝐷
𝑇
α
𝐷
𝑇
𝑠
Para 𝑙 = 1
𝑠
Para 𝑙 = 1. 503
𝑠
Para 𝑙 = 1. 901
𝑠
Para 𝑙 = 1. 926
𝑠
Para 𝑙 = 2. 00
𝑠
𝑫
𝒕
𝟐
Representamos los datos en una gráfica y aplicamos la línea de tendencia
en Excel.
Luego comparamos los coeficientes de la ecuación, de esta manera:
y = 1.018x
2
- 2.0012x + 16.
15
16
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Q
