POLARIMETRÍA

POLARIMETRÍA

La polarimetría es una técnica que se basa en la medición de la rotación óptica producida sobre un haz de luz polarizada al pasar por una sustancia ópticamente activa.

La actividad óptica rotatoria de una sustancia, tiene su origen en la asimetría estructural de las moléculas.

Es una técnica no destructiva consistente en medir la actividad (rotación) óptica de compuestos tanto orgánicos como inorgánicos. Un compuesto es considerado ópticamente activo si la luz linealmente polarizada sufre una rotación cuando pasa a través de una muestra de dicho compuesto. La rotación óptica viene determinada por la estructura molecular y la concentración de moléculas quirales. Cada sustancia ópticamente activa tiene su propia rotación especifica, determinada por la siguiente ecuación:

[α](t,λ)=α(t,λ)/ c l

Donde: [α] =Rotación específica a una determinada, α=rotación óptica, c = concentración, l = paso óptico a través de la muestra, T = temperatura, λ= longitud de onda

El método polarimétrico es una forma simple y precisa para la determinación e investigación de estructuras en macro, semimicro y micro análisis de compuestos cuyo coste económico o cuya dificultad para duplicarlos es alta. La Polarimetría se usa en control de calidad, control de procesos e investigación en la industria farmacéutica, química, aceites esenciales, alimentación y aromas. La farmacopea y la Food & Drugs Administration (FDA) incluyen numerosas especificaciones polarimétricas para numerosas substancias.

Principios de la polarimetría

La luz polarizada es aquella que ha pasado a través de un “polarizador”, que fuerza ondas electromagnéticas aleatorizadas hacia un plano. Cuando esta luz polarizada en un plano pasa a través de una sustancia ópticamente activa (por ejemplo, una solución de una sustancia química ópticamente activa), el PLANO de polarización se gira en una cantidad que es característica de la sustancia examinada. Los polarímetros detectan la posición del PLANO y la comparan con su posición original siendo la diferencia la rotación, que se expresa normalmente en grados angulares (ºA).Se coloca un tubo de muestra que contiene el líquido (solución) examinado entre dos elementos polarizantes (tira polaroide o cristal de calcita). El primer elemento, el polarizador, polariza la luz antes de que pase a través de la muestra. El segundo elemento, el analizador, puede girarse para contrarrestar cualquier rotación por la muestra y, por tanto, localiza la posición angular resultante del plano de la luz y, por lo tanto, la cantidad de rotación causada por la muestra. En la industria del azúcar, la rotación se expresa sobre una escala diferente, llamada Escala Internacional del Azúcar (ISSen sus siglas inglesas), que se denota como ºZ. Los polarímetros que se han diseñado para su uso específicamente en la industria del azúcar se conocen como sacarímetros.

Actividad óptica

Sólo ciertas sustancias químicas tienen actividad óptica; el origen de esta es un campo complejo de la química y, en realidad, no es necesario dominarlo para apreciar la polarimetría básica. Un ejemplo de una molécula ópticamente activa es un azúcar. El agua y otros disolventes comunes que son ópticamente activos y, por lo tanto, cuando se preparan soluciones, la sustancia química ópticamente activa (por ejemplo, el azúcar en el agua) es la que causa rotación, no el disolvente.

Rotación y rotación específica

La rotación es una función lineal de la concentración tanto de la sustancia examinada como de la longitud de la vía de la solución (= longitud del tubo). Por lo tanto, al duplicar la concentración se duplicará la rotación angular; al duplicar la longitud del tubo también se duplicará la rotación. Las mediciones de la rotación óptica pueden emplearse para determinar la concentración y/o la pureza de una sustancia, o simplemente para detectar la presencia de una sustancia química ópticamente activa en una mezcla.

La rotación específica de una sustancia química es simplemente una rotación angular obtenida en condiciones de medición estándar: concentración, longitud del tubo, temperatura y longitud de onda. La mayoría de las rotaciones específicas tiene como referencia la longitud de onda del sodio, de 589 nm. La rotación específica es una característica única de una sustancia química y, desde luego, puede ser cualquier ángulo; a menudo tiene una magnitud superior a ± 90°.

Longitud de onda

La longitud de onda del sodio, de 589 nm, es, con mucho, la fuente luminosa más común que se usa en la polarimetría; la mayoría de los métodos

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