Analisi degli alimenti - Appunti parte tre

POLARIMETRIA

Importante per calcolare il potere rotatorio specifico dei carboidrati. La luce è una radiazione

elettromagnetica, quindi campo elettrico e magnetico ortogonali. In questa figura c’è solo C.E. che

nella luce comune può vibrare in tutti i piani perpendicolari alla

direzione di propagazione. Una luce polarizzata invece è una luce in

cui il vettore C.E. vibra in un unico piano. Quali sono i mezzi per

ottenere una luce polarizzata? Il più diffuso e impiegato è il

cosiddetto prisma di NICOL. È spato d’Islanda o calcite la cui

formula è CaCO3. La forma è un romboedro allungato

opportunamente sfaldato. Per costruire questo prisma il

romboedro viene tagliato secondo la diagonale inferiore e incollato

con un collante trasparente chiamato balsamo del Canadà il cui indice di rifrazione è 1,55. Questo

prisma di NICOL ha il fenomeno della perifrangenza, cioè quando un raggio incide sulla superficie

ho 2 raggi (ordinario e straordinario) che viaggiano in direzione e velocità differente e che sono

tutti e due polarizzati. L’indice di rifrazione è uguale anche al rapporto di velocità, cioè la velocità

della luce nel vuoto diviso la velocità della luce nel mezzo. Una volta detto questo capiamo che il

prisma di NICOL ha 2 indici di rifrazione diversi. L’ordinario ha 1,65 lo straordinario 1, 486. Io ho

bisogno di un solo raggio, facendo in modo che uno dei due raggi incida sul balsamo del Canadà in

maniera tale che venga rifratto cioè con un angolo superiore a quello limite. Il raggio straordinario

passa sempre, mentre il raggio ordinario lo si fa rimbalzare in maniera che venga assorbito dalle

pareti annerite. Abbiamo quindi la luce polarizzata.

Schema del polarimetro: luce monocromatica (589

nm), polarizzatore come prisma di NICOL, tubo

polarimetrico nel quale vado a mettere la sostanza

da analizzare. Poi l’analizzatore, che è un altro prisma di NICOL, e oculare dove si osserva. La legge

che sta alla base del funzionamento del polarimetro è la legge di Malus

I = KI cos2α

0

I = intensità della luce che giunge al polarizzatore;

0

I = intensità della luce che emerge dall’analizzatore;

α = angolo fra le direzioni di trasmissione dei due prismi;

K = fattore di proporzionalità che tiene conte della luce riflessa o assorbita.

Se io ruoto un prisma rispetto all’altro di 90° ho che il coseno è 0 quindi non emerge luce. Se sono

paralleli quindi ad angolo 0 passa la massima quantità di luce. Ma come si fa a misurare il potere

rotatorio di una soluzione zuccherina?

1. Taratura: metto nel tubo polarimetrico solo acqua e ruoto i prismi in modo da avere buoi

(90°).

2. Tolgo l’acqua e metto lo zucchero otticamente attivo. Quindi esso ruota: quindi vedo luce!

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C.I ANALISI DEGLI ALIMENTI

25/09/2012

3. Ruoto l’analizzatore fino a vedere scuro. Di quanti gradi ho ruotato? Di esattamente quanti

gradi la soluzione zuccherina ha fatto ruotare la luce polarizzata.

20D

Il potere rotatorio specifico si indica così: [] che cos’è?

20D

[] =

 (l’angolo trovato in precedenza

D (lunghezza tubo polarimetrico)*

C (concentrazione g/ml)

È la rotazione impartita da una sostanza otticamente attiva quando la lunghezza del tubo

polarimetrico è 1 dm e la concentrazione è 1 g/ml. Al denominatore abbiamo uno, quindi il potere

rotatorio è l’angolo di rotazione. A volte però la esprimo come grami su 100 ml, quindi la formula

20D

diventa [] =

Determinare il potere rotatorio specifico del saccarosio sapendo che una soluzione contenente 26

grammi in 100 ml posta in un tubo polarimetrico lungo 2 dm a dare una rotazione osservata di

34,6°. Quindi (34,6*100)/(2*26)=66,5°

Determinare la concentrazione della una soluzione in un tubo polarimetrico di 2 dm, che dà una

rotazione osservata di 25°. Dobbiamo

Il saccarosio ha un potere rotatorio specifico di 66,5°. Il glucosio di 51,7° mentre il fruttosio

(levogiro) ha -93°. Se io vado a fare l’idrolisi del saccarosio osservo un potere rotatorio specifico di

-20°. Questo fatto (passare a levogiro dopo l’idrolisi) è chiamato inversione del saccarosio.

Il grado saccarimetrico viene misurato mediante quell’aggeggio in figuro che ha

all’interno una scala, esso galleggia a seconda della quantità di saccarosio.

Tramite tabelle compilate da Balling o Brix si risale ai g di zucchero per 100g di soluzione.

Ci sono anche tabelle di correzione per la temperatura che deve essere 17,5°C.I

saccarometri sono densimetri graduati direttamente in % di zucchero in peso.

I saccarimetri invece sono polarimetri speciali. I saccarimetri sono dei polarimetri muniti di una

scale speciale (scala Ventze). Si impiegano tubi polarimetrici di 2 dm e si opera a T = 20°C.

Una soluzione contenente 26 g di saccarosio per 100 ml analizzata con il saccarimetro fa registrare

un valore uguale a 100. Se si ha un campione incognito di zucchero di incerta purezza, si prepara

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