Polarímetro

O polarímetro é un instrumento mediante o cal podemos determinar o valor da desviación da luz polarizada por un estereoisómero ópticamente activo (enantiómero) (ver isomería e estereoisomería). A partir dun raio de luz, a través dun filtro polarizador obtemos un raio de luz polarizada plana, que ao pasar por un portamostras que contén un enantiómero en disolución, desvíase. Segundo a orientación relativa entre os eixos dos dous filtros polarizantes, a luz polarizada pasará polo segundo filtro ou non.

O polarímetro máis rápido do mundo P8000 ten un tempo de medición de 1 s.[1]

A luz polarizadaEditar

Ao contrario do que ocorre con algúns animais como cans, gatos, peixes, etc., o ollo humano non pode distinguir entre a luz polarizada e a non polarizada, polo que o estudo desta importante propiedade da luz non se produciu até datas máis ou menos recentes. A luz polarizada pode ser definida como un conxunto de ondas luminosas que vibran todas elas nun só plano, mentres que na luz non polarizada o plano de vibración varía rapidamente, a razón de cen millóns de veces por segundo. Pódese visualizar facilmente o fenómeno cun símil mecánico como, por exemplo, una corda que se fai serpentear formando ondas entre os seus dous extremos. Se non existe ningún impedimento —"se non está polarizada", diríase no caso da luz— a corda pode moverse en calquera plano, é dicir, pode adoptar una vibración perpendicular, paralela ou oblicua ao chan, cambiando facilmente dunha situación a outra cun pequeno movemento dos extremos da corda. Se, pola contra, a corda se move entre dous ferros metálicos perpendiculares ao chan e moi próximos, é evidente que só poderá vibrar no plano perpendicular ao chan. Neste caso, que corresponde á luz polarizada, se se colocan dous novos ferros metálicos moi próximos pero paralelos ao chan, a vibración da corda faise imposible. Só poderá vibrar se os novos ferros se atopan na mesma posición que as primeiras, o que no caso da figura supón que os dous ferros sexan situados en posición perpendicular ao chan. No caso da luz, os prismas polarizadores xogan o mesmo papel que os ferros metálicos, é dicir, cando un raio luminoso só pode ser observado a través destes prismas se se atopan nunha posición adecuada un respecto doutro.

Primeiros estudosEditar

Aínda que o fenómeno aparece xa descrito en traballos de Christiaan Huygens só foi estudado a fondo no século XIX, grazas ás investigacións de autores como o francés Jean-Baptiste Biot (1774-1862) ou o alemán Thomas Johann Seebeck (1770-1831). Estes analizaron non só os xa coñecidos efectos producidos por sólidos cristalinos como o espato de Islandia, senón tamén o comportamento de disolucións de certas substancias de orixe vexetal e animal. Para confirmar as súas experiencias, Biot encargou ao construtor de instrumentos Nicolas Fortin (1750-1831) un sinxelo aparello que consistía nun prisma analizador e un tubo cilíndrico para introducir a mostra analizada, a través da que pasaba a luz polarizada. Deste xeito, Biot puido comprobar que certas substancias de orixe natural como “o aceite esencial do loureiro” facían “virar a luz de dereita a esquerda, do mesmo xeito que a trementina” mentres que, pola contra, “o aceite esencial do limón e a disolución de alcanfor en alcol” facíano “de esquerda a dereita”. Máis adiante, as primeiras substancias foron denominadas “levóxiras” e as segundas “dextróxiras”. Tamén comprobou Biot que a desviación era maior a medida que aumentaba o grosor da capa de líquido atravesada e, máis adiante, deseñou un polarímetro semellante ao que aparece na figura adxunta, co que realizou numerosas pesquisas sobre un gran número de substancias.

Os primeiros polarímetrosEditar

En 1828, o fabricante de instrumentos escocés William Nicol (1768-1851) ideou os prismas que acabaron sendo coñecidos co seu nome, que se converteron, máis adiante, nunha peza chave dos polarímetros. Tratábase de dúas porcións de espato de Islandia, unha variedade incolora da calcita, unidas por unha das súas caras. Un Prisma de Nicol permite polarizar a luz nun determinado plano, de modo que, ao pasar por un novo prisma de nícol, só se observa a intensidade luminosa inicial se este último se atopa na mesma posición que o primeiro. Se entre os dous prismas se coloca unha substancia opticamente activa, o plano da luz polarizada virará ao pasar a través desta substancia e, por tanto, o segundo prisma deberá ser colocado nunha posición lixeiramente diferente ao primeiro para observar luz. A diferenza entre a posición do primeiro e a do segundo indica o poder rotatorio da mostra analizada e a partir deste valor pódense calcular diversas características da substancia.

SacarímetrosEditar

Os polarímetros foron introducidos na industria e os laboratorios da segunda metade do século XIX co obxectivo de realizar determinacións cuantitativas da concentración química de certas substancias. Quizais a substancia que xogou un maior papel nestas pesquisas foi o azucre, cuxo interese comercial se acrecentou ao longo do século XIX até transformarse nun produto de grande importancia económica. Baixo este impulso, desenvolvéronse aparellos especialmente adaptados para este obxectivo que se denominaron “sacarímetros”. Estes aparellos foron tamén empregados en medicamento para a determinación do contido de azucre dos ouriños dos diabéticos, unhas pesquisas nas que tamén Biot foi pioneiro nos anos corenta do século XIX. Tamén foron empregados para pesquisas moito máis teóricas encamiñadas a dilucidar, por exemplo, as características do equilibrio químico ou a velocidade das reaccións químicas.

O principio de funcionamento destes sacarímetros é bastante simple. Dispoñen dun sistema destinado á medición da variación do plano de polarización da luz. Dado que esta variación pódese relacionar facilmente coa concentración da substancia, o aparello pode calibrarse e empregarse para determinar a cantidade dun determinado produto nunha mostra de composición descoñecida.

NotasEditar


Véxase taménEditar

Outros artigosEditar

Ligazóns externasEditar