Optika

Refraktometrická metoda Pro stanovení cukrů v čistých cukerných roztocích lze použít metodu refraktometrickou. Jestliže roztok obsahuje směs cukrů, popřípadě s menším množstvím jiných látek, hovoří- me raději o stanovení refraktometrické sušiny

Princip metody

Metoda je založena na měření indexu lomu látek. Prochází–li paprsek monochromatického záření rozhraním dvou transparentních prostředí, mění se jeho rychlost a směr, paprsek se láme. Index lomu, n, je roven poměru rychlostí světla v těchto dvou prostředích: 1 2 v v n = V praxi bývá jedním z prostředí vzduch a druhým analyzovaná látka (roztok). Rychlost šíření světla prostředím je obtížné měřit přímo, lze však měřit změnu jeho směru při prů- chodu rozhraním mezi oběma prostředími. Pro index lomu analyzované látky platí Snellův zákon lomu: β α sin sin n = , kde α (úhel dopadu) a β (úhel lomu) jsou úhly, které svírá paprsek světla s kolmicí dopadu. Měření indexu lomu je založeno na určování mezního úhlu βm, odpovídajícího lomu paprsku přicházejícího rovnoběžně s rozhraním. Jemu přísluší úhel dopadu α = 90°. Měření se provádí na přístrojích zvaných refraktometr

Podstata analytické metody Polarimetrická stanovení jsou založena na měření optické aktivity, tj. na schopnosti některých látek stočit o určitý úhel rovinu polarizovaného světla procházejícího roztokem. Pomocí optické otáčivosti lze stanovit cukry ve směsi s látkami opticky inaktivními. Optická aktivita je dána přítomností asymetrického uhlíku v molekule látky. Úhel stočení roviny polarizovaného světla při jeho průchodu roztokem opticky aktivní látky závisí na charakteru látky, na tloušťce vrstvy, na koncentraci roztoku, na teplotě a na vlnové délce použitého světla. Aby bylo možno posuzovat látky podle jejich optické aktivity, byla jako její měřítko zavedena tzv. měrná otáčivost. Je to úhel, o který se otočí rovina polarizovaného světla po průchodu 100 mm vrstvou roztoku o koncentraci 1g.cm-3. Měření se provádí při teplotě 20 °C obvykle v bílém světle. Při měření bezbarvých roztoků se doporučuje použít dichromanový filtr (roztok dichromanu draselného) nebo zdroj monochromatického světla (sodí- kové výbojky).

• Stanovení sacharózy přímou polarizací.
  Zjistí se optická otáčivost sacharózy po inaktivaci opticky aktivních redukujících cukrů hydroxidem barnatým.
  
  
• Stanovení sacharózy metodou dvojího polarimetrování.
  Touto metodou se stanovuje obsah sacharózy v roztoku za přítomnosti jiných opticky aktivních látek. Roztok se polarimetruje před inverzí a po ní. Sacharóza se štěpí na glukózu a fruktózu podle rovnice: C12H22O11 + H2O → 2 C6H12O6 Sacharid Specifická rotace (°) Sacharid Specifická rotace (°) Dextrin + 194,80 Maltóza – 137,50 D-fruktóza – 93,78 Rafinóza + 123,01 D-galaktóza + 80,47 Sacharóza + 66,53 D-glukóza + 52,74 Škrob + 196,40 Invertní cukr – 20,59 Xylóza + 196,40 Laktóza + 55,30
  Inverze se dosahuje působením kyseliny při vyšší teplotě. Hodnota polarizace po inverzi závisí na koncentraci použité kyseliny, na teplotě a době působení kyseliny a na přesném dodržování pracovního postupu. • Postup Vzorek se rozpustí a vyčeří roztokem zásaditého octanu olovnatého. Po filtraci a temperaci na 20 °C se polarizuje ve 200 mm trubici.
  Výsledek vynásobený dvěma dává přímou polarizaci (P). K dalšímu podílu filtrátu se přidává kyselina chlorovodíková a obsah se zahřívá 3 minuty na teplotu 67 °C, na které se musí udržovat přesně 5 minut. Poté se ochladí na 20 °C,zfiltruje. Polarizuje se ve 200 mm trubici, nález se zdvojnásobí (I). Jestliže je roztok k polarizování tmavě zbarven, odbarvuje se pomocí aktivního uhlí