POLARIMETRIA

ONDAS ELECTROMAGNETICAS Una onda electromagnética es la perturbación

simultánea de los campos eléctricos y magnéticos existentes en una misma región

Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas cuya frecuencia está dentro del rango de la luz visible

Como sabemos, la luz es una onda electromagnética, por lo que está compuesta de dos campos oscilantes, uno eléctrico y uno magnético, los cuales son mutuamente perpendiculares, y a su vez, ellos perpendiculares a la dirección de propagación.

PROPAGACION DE UNA ONDA ELECTROMAGNETICA

Este grafico muestra una onda electromagnética, concretamente una onda polarizada plana que se propaga en la dirección positiva de x. Los vectores del campo eléctrico (en rojo) son paralelos al eje y, los vectores del campo magnético (en azul) son paralelos al eje z

POLARIMETRIA

La polarimetría es un método de ensayo no destructivo 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.

POLARIZACION La luz normal consiste en ondas electromagnéticas

que vibran en todas las direcciones. Cuando la luz pasa a través de un polarizador las ondas electromagnéticas vibran en un solo plano. Este plano de oscilación coincide con el plano de propagación de la onda.

POLARIMETRO

El polarímetro es un instrumento que permite la medición de la rotación óptica de las sustancias ópticamente activas. Sus pilares fundamentales, en orden consecutivo de la construcción, puede resumirse así:- Fuente de luz- Polarizador- Tubo que contiene el analito- Analizador - Visor, a través del cual se ve el ángulo de rotación con una escala.

El diagrama del instrumento se muestra en la figura siguiente:

FUNCIONAMIENTO La luz introducida es polarizada en un plano

determinado mediante el polarizador (Polarizador Fijo) y luego se hace pasar a través de la disolución de la sustancia que se pretende analizar. A continuación esta luz pasa por un nuevo polarizador (Analizador) que deberá estar colocado en la posición adecuada para permitir el paso de la luz hasta el objetivo , para lo cual se dispone de un sistema que permite girarlo alrededor de un eje.

 

Gracias a la lente , podemos leer en máximo de intensidad luminosa. Si medimos este ángulo cuando el recipiente está vacío y cuando el recipiente está lleno con una sustancia ópticamente activa, la diferencia entre ambos valores nos permite calcular el poder rotatorio de la disolución.

Al girar el analizador del prisma a la izquierda, el observador puede bloquear el haz de luz hacia atrás y devolver el campo visual a la oscuridad. El ángulo del analizador debe ser rotado grados, esta rotación observada es igual al número de grados que la sustancia ópticamente activa ha girado el plano de luz polarizado. Si el analizador se debe girar a la derecha (sentido horario), la sustancia ópticamente activa se llama dextro rotatoria (+). Sin embargo, si el analizador se debe girar a la izquierda (sentido anti horario), la sustancia es levo rotatoria (-).

La rotación óptica viene determinada por la estructura molecular y la concentración de moléculas quirales. Cada sustancia ópticamente activa tiene su propia rotación específica, determinada por la siguiente ecuación de biots:

[α] = rotación específica

T = temperatura

λ = longitud de onda

α = rotación óptica

c = concentración en g/100ml

l = longitud del camino óptico en dm.

ROTACION ESPECIFICA

ROTACION ESPECIFICA DE LA SACAROSA

MUESTRA TEORICO

Cc (g/ml) º ROTACION Cc (g/ml) º ROTACION

0,000 0 0,000 0

0,081 4,1 0,403 58,8

0,161 15,5 0,242 26,3 0,322 36,5 0,403 45,2

Muestra:

ecuación de la recta: y= (118,47 *x) - 2,6051

y= º rotación= (118,47 *0,403) - 2,6051= 45,13º=45,1º

Cc= α / ([α] . l)= 45,1º / (66,37º.ml.dm-1.g-1 . 2,2dm)=

0,308874491 g/ml

ΔCc= ((0,1/45,1) + (0,01/66,37) + (0,01/2,20)) .

0,308874491 g/ml= 0,002135379 g/ml= 0,002 g/ml

Cc Muestra= (0,309 ± 0,002) g/ml

Teórico:

ecuación de la recta: y= (145,91 . x)

y= º rotación= (145,91 . 0,403)= 58,80173º= 58,8º

Cc= α / ([α] . l)= 58,8º / (66,37º.ml.dm-1.g-1 . 2,2dm)=

0,40270111 g/ml

ΔCc= ((0,1/58,8) + (0,01/66,37) + (0,01/2,20)) . 0,

40270111 g/ml= 0,002576 g/ml= 0,003 g/ml

Cc Teórica= (0,403 ± 0,003) g/ml

ROTACION ESPECIFICA DE ALGUNOS AZUCARES

APLICACIONES DE LA POLARIMETRÍA

Las aplicaciones que tiene el polarímetro dentro de la industria de procesos en los que intervienen sustancias orgánicas ópticamente activas son innumerables. Es muy utilizado en tecnología alimentaria que se relaciona con los azúcares. El examen polarimétrico de disoluciones de azúcar (azúcar de caña o de remolacha, sacarosa) desempeña un papel de importancia extraordinaria en la industria azucarera.

También tiene mucha utilización en laboratorios bioquímicos y farmacológicos para determinaciones analíticas cuantitativas. Puesto que los medicamentos y también aceites etéreos son con frecuencia ópticamente activos, se puede aprovechar la determinación de la rotación para determinar la concentración y pureza. En muchos casos, una rotación determinada en sustancias ópticamente inactivas deja suponer impurificaciones. Además debe mencionarse, la utilización de la polarización aplicada al microscopio como instrumento óptico de observación en el campo de la biología.

INDUSTRIA FARMACÉUTICA:

Determina la pureza de los productos de medición específicos y la rotación óptica de la rotación:

Aminoácidos Antibióticos Dextrosa Esteroides Amino Azúcares Cocaína Diuréticos Tranquilizantes Analgésicos Codeína Sueros Vitaminas.

INDUSTRIA ALIMENTARIA: Asegura la calidad de los productos de medición

de la concentración y la pureza de los siguientes compuestos en los alimentos a base de azúcar, los cereales y los jarabes. Hidratos de carbono Lactosa Rafinosa Algunos Almidones Fructosa Levulosa Sacarosa Glucosa Maltosa

INDUSTRIA QUÍMICA:

Analiza la rotación óptica como medio de identificar y caracterizar: Biopolímeros Polímeros naturales Polímeros sintéticos

NORMA INTERNACIONAL FIL-IDF 35: 1966

NORMA INTERNACIONAL FIL-IDF 35: 1966

PRODUCTOLECHEALIMENTOSLACTEOSDETERMINACIONDEL CONTENIDO DE SACAROSA EN LECHE CONDENSADAAZUCARADAMETODO DE PRUEBA POLARIMETRICO

Objetivo y campo de aplicación Esta Norma establece el método polarimétrico para la

determinación de sacarosa en leche condensada azucarada.

El método puede aplicarse a leche condensada azucarada elaborada a partir de leche entera, parcialmente descremada o leche descremada, y solamente sacarosa.

Concordancia con normas internacionales La presente Norma coincide con la Norma Internacional

ISO 2911:2004 Sweetenedcondensed milk-Determination of sucrose content-Polarimetric method.