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Polarisation. Lichtbrechung.

matischen Ausdruck für das Drehungsvermögen gewinnt man aber erst durch Be-rücksichtigung des spezifischen Gewichts der optisch aktiven Flüssigkeit. Hierzudient der Begriff der spezifischen Drehung. Um diese zu finden, dividiert manden Drehungswinkel durch das spezifische Gewicht (d). Man bezeichnet die spe-

ctzifische Drehung mit [o], es ist also [a] = .—r. Die Länge der optisch aktiven

Schicht 1 wird in Dezimetern angegeben ; bedient man sich also eines Dezimeter-rohrs, so ist 1=1 und [et] = a: d, d. h. die spezifische Drehung ist gleich dem Drehungs-winkel, den die Flüssigkeit in 1 dm langer Schicht hervorruft, dividiert durch ihrspezifisches Gewicht. Die spezifische Drehung gibt an, um welchenWinkel die Schwingungsebene des polarisierten Lichts von einerFlüssigkeitsschicht gedreht wird, die 1 dm lang ist und in 1 cem 1 gaktiver Substanz enthält. Auch die Angabe der Temperatur, bei der die Be-obachtung stattfindet, ist erforderlich, da sie auf die Drehung von Einfluß ist. Manwählt in der Regel die Temperatur von 20° und fügt sie dem Ausdruck für diespezifische Drohung hinzu. Ebenso muß die Lichtart berücksichtigt werden. Bei denüblichen Polarisationsapparaten wird stets Natriumlicht angewandt, das mit U be-zeichnet wird. Der genaue Ausdruck für die spezifische Drehung lautet also :

d. h., die Beobachtung geschah bei 20° im Natriumlicht, der abgelesene Winkel be-trägt a, die Schichtlänge (gemessen in Dezimetern) 1 und das spezifische Gewicht d.Feste Substanzen müssen zur Ermittelung ihrer optischen Aktivität ineiner inaktiven Flüssigkeit gelöst werden. Es tritt dann in dem Ausdruck für diespezifische Drehung an Stelle des spezifischen Gewichts die Konzentration derLösung, c, d. h. die Anzahl Gramme aktiver Stoffe in 100 cem der Lösung, und

es ist . , 100 a

[a] = TT'

Der Drehungswinkel ist häufig, z. B. bei Zucker, der Konzentration der Lösungproportional, so daß sich aus ihm die Konzentration berechnen läßt. In diesemFalle ist die spezifische Drehung für alle Konzentrationen dieselbe. Findet hingegendiese Proportionalität nicht statt, so ändert die spezifische Drehung ihren Wert mitder Konzentration der Lösung. Auch vom Lösungsmittel ist sie abhängig, es mußdaher bei der Angabe der spezifischen Drehung stets die Konzentration und dasLösungsmittel mitgeteilt werden.

Multipliziert man das spezifische Drehungsvermögen mit dem Molekular-gewicht, M, der optisch aktiven Verbindung, so erfährt man, welchen Drehungs-winkel eine Schicht von 1 dm Länge ausüben würde, wenn 1 cem 1 Mol deraktiven Substanz enthielte. Da man hierbei sehr große Zahlen erhält, so wählt manden hundertsten Teil dieser Größe, den man als molekulares Drehungsver-mögen oder Molekularrotation [M] bezeichnet. Es ist also [M] = ^ . Die

Molekularrotationen geben an, welche Wirkungen durch dieselbe Anzahl vonMolekeln verschiedener aktiver Verbindungen ausgeübt werden.

Lichtbrechungsvermögen. Das Licht, das aus einem Mittel in ein anderestritt, wird gebrochen, und zwar steht der Sinus des Einfallswinkels zum Sinus desBrechungswinkels in einem bestimmten Verhältnis, das für jede Substanz einekonstante Größe darstellt. Bezeichnet man diesen Brechungskoeffizienten oderBrechungsindex mit n, den Einfallswinkel mit i und den Brechungswinkel mit r,

soistn=-—. Die Bestimmung des Brechungsindex findet Verwendung zur Unter-sirtr s

suchung zahlreicher Substanzen, wie des Butterfetts und anderer Fette, ätherischerÖle, der Milch usw. Hierzu bedient man sich der sogenannten Refraktometer,in denen nicht die Brechung, sondern der Winkel der Totalreflexion festgestelltwird, der zu dem Brechungskoeffizienten in einem bestimmten Verhältnis steht. DerBrechungsindex ändert sich mit der Temperatur, also auch mit dem spezifischenGewicht der Flüssigkeit; um daher zu einem von der Temperatur unabhängigen Aus-druck zu gelangen, muß man das spezifische Gewicht in die Rechnung einbeziehen.Man gelangt dann zu dem spezifischen Brechungsvermögen, für das der

n 2 __i

Ausdruck gilt: —, wo n den Brechungsindex und d das spezifische Gewicht

der Flüssigkeit darstellt. Durch Multiplikation des spezifischen Brechungsvermögens