Skręcalność właściwa

Skręcalność właściwa – wartość charakteryzująca substancję aktywną optycznie, poprzez wartość kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego. Ilościowo wyraża się ona wzorem

$\alpha _{w}={\frac {\alpha }{l}},$

gdzie:

• $\alpha$ – wartość skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego
• $l$ – długość drogi pokonanej przez światło

Z powyższego wzoru wynikałoby, że skręcalność właściwa jest liczbą mianowaną, a jej jednostką jest jednostka kąta podzielona przez jednostkę długości, jednak w praktyce jednostki te pomija się, podając kąt skręcenia w stopniach dla drogi równej 1 dm dla cieczy lub 1 mm dla ciał stałych. Zwyczaj ten wynika z powszechnego stosowania polarymetrów, w których skręcenie płaszczyzny polaryzacji dla cieczy badane jest w kuwetce na drodze 1 dm. Stosowane są również inne jednostki oraz inne definicje skręcalności właściwej.

Skręcalność właściwa zależy od długości fali światła. Zależność tę można przybliżyć wzorem

$\alpha _{w}=A+{\frac {B}{\lambda ^{2}}},$

gdzie: $A$ i $B$ są stałymi dla danej substancji.

Na przykład dla kwarcu skręcalność właściwa (kąt skręcenia dla płytki o grubości 1 mm) wynosi

• 15,55° dla linii Fraunhofera B (686,7 nm),
• 50,98° dla linii Fraunhofera H (396,8 nm).

Często spotykany symbol [α]TD oznacza, że pomiar wykonano w temperaturze $T$ dla światła odpowiadającego długości fali linii D sodu (tj. 589 nm). Zależność skręcalności optycznej od długości fali określa się jako dyspersję skręcalności optycznej.

Skręcalność właściwa roztworu

Nieco inaczej definiuje się skręcalność właściwą roztworów

$[\alpha ]={\frac {\alpha \cdot 100\%}{c\cdot l}},$

gdzie: $c$ jest stężeniem roztworu (wyrażone w g substancji rozpuszczonej na cm³ roztworu). Jak widać ze wzorów, również jednostka skręcalności właściwej roztworu jest inna. Skręcalność ta również zależy od długości fali i temperatury, a może zależeć też od użytego rozpuszczalnika i w pewnym stopniu także od stężenia. Dla niektórych substancji rozpuszczalnik może wpływać nie tylko na wielkość, ale i na znak skręcalności.

Związki skręcające płaszczyznę światła spolaryzowanego w prawo oznaczane są symbolami (+) lub $d$ (od łac. dextro – prawy), a w lewo (−) lub $l$ (od łac. levo – lewy).

Bibliografia

• Tadeusz Penkala, Optyka kryształów, PWN – oddział w Łodzi, 1971.