Мы замечаем, что благодаря освоению новых производственных технологий и ускоренному обмену информацией темп развития прикладных наук и, как следствие, скорость появления новых средств измерений, приборов и устройств на мировом рынке за последнее десятилетие не только не спадает, но и продолжает расти. При этом нормативно-документальная база, образованная ещё при СССР, в принципе не может обновляться с такой же скоростью. На практике специалисты отделов качества производимой продукции, технологи различных областей промышленности могут встречаться с вопросами применимости того или иного средства измерения, прибора, метода для решения поставленных перед ними задач.

Прояснению вопроса границ применимости метода поляриметрии посвящена данная статья.

Вообще метод поляриметрии можно назвать «старушкой» оптико-физических методов измерений, «пребывающей в хорошей физической форме» по сей день (время возникновения метода – приблизительно 40-е годы XIXвека).

Итак, что необходимо знать об исследуемом веществе, чтобы сказать применим ли метод поляриметрии для него? Во-первых, обладает ли данный образец свойством оптической активности, то есть способностью вращать плоскость поляризации проходящей через него световой волны. Если да – ставим первый плюс. Если нет – данный метод неприменим для него. Во-вторых, проходит ли свет с длиной волны 589 нм через образец, размещенный в кювете минимальной длины[1]. Если излучение полностью поглощается либо рассеивается в данном образце, то, конечно, метод поляриметрии в этом случае не подходит, так как принцип работы поляриметра состоит в том, чтобы смочь зарегистрировать на фотоприемном устройстве интенсивность прошедшего через кювету излучения при разных положениях анализатора. Если же излучение проходит через кювету – то ставим второй плюс и делаем вывод о том, что метод применим для данного вещества.

Указанное выше значение длины волны света (589[2] нм) обусловлено тем, что большинство[3] поляриметров[4] работают именно на этой длине волны и именно для нее рассчитаны коэффициенты пересчета для получения различных пользовательских шкал, таких как концентрация раствора. Исследуемое вещество может быть прозрачным по зрительному ощущению (то есть пропускать через себя все длины волн в видимом диапазоне), а может быть темным, но «прозрачным» для излучения желтого цвета (то есть пропускать через себя колебания на этой длине волны).

В качестве примера рассмотрим случай, возникший у технологов одного из предприятий. Потребовалось определить подходит ли метод поляриметрии для получения информации о содержании протеина в продукте, в состав которого входят семена подсолнечника, влага, подсолнечное масло, протеин, металлы.

Протеин представляет собой белок, содержащий разнозаряженные остатки аминокислот, а все аминокислоты, за исключением глицина, оптически активны благодаря их хиральному строению[5] и поэтому могут оказывать влияние на поляризацию света. Но при этом белки сильно рассеивают оптическое излучение в видимой области спектра, поэтому если необходимо измерить оптические характеристики образцов, содержащих белки, их осаждают и затем производят измерения. Таким образом, метод поляриметрии в рассматриваемом случае не подходит.

[1] Поляриметры АТАГО имеют минимальную длину кювет 10 мм.

[2] Что соответствует зрительному восприятию желтого цвета.

[3] Существует метод спектрополяриметрии.

[4] И не только поляриметры: некоторые модели поляриметров, такие как SAC-i, имеют возможность работать совместно с рефрактометром, в которых также используется именно эта длина волны излучения. 

[5] Якубке Х.-Д. Аминокислоты. Пептиды. Белки / Х.-Д.Якубке, Х.Ешкайт; пер. с нем. под ред. Ю.В.Митина. – Москва: Изд. «Мир», 1985.