Polarymetr - co to jest i jak dziala

Polarymetr jest urządzeniem laboratoryjnym, które jest dość często spotykane w laboratoriach, w których dokonuje się badania substancji optycznie czynnych. Polarymetry są wykorzystywane zarówno w laboratoriach typu B+R, czyli badań i rozwoju, jak również w laboratoriach badania kontroli jakości oraz bardzo proste urządzenia (przenośne, kieszonkowe) znajdują zastosowania do badań bezpośrednio na liniach produkcyjnych w zakładach.

Zdolność do skręcalności płaszczyzny polaryzacji światła jest cechą charakterystyczną substancji optycznie czynnych. Substancje optycznie czynne skręcają płaszczyznę o charakterystyczny dla danej substancji kąt. Kąt skręcania, inaczej obrotu jest bardzo charakterystyczny i mierzalny, i na tej podstawie można określić, z jaką substancją mamy do czynienia, a urządzenia, które pozwala na dokonanie takiego pomiaru jest polarymetr . Polarymetr zasadniczo zbudowany jest z pary polaryzatorów, pomiędzy którymi umieszczona jest wystandaryzowana kuweta do umieszczenia badanej substancji. Para pryzmatów polarymetru nosi nazwę analizatora oraz polaryzatora.

Zasada działania polarymetru jest niezwykle prosta. Fale świetlne poruszające się w jednej płaszczyźnie przepuszczane są przez pierwszy z pryzmatów – polaryzator. Przepuszczone przez pierwszy z pryzmatów światło staje się płasko spolaryzowane, fale następnie przechodzą przez analizator, który może być obracany o dany kąt. Dzięki wzajemnemu ustawieniu analizatora i polaryzatora względem siebie (pod takim kątem), uzyskuje się tzw. „ciemne pole”, a fale nie wydostają się na zewnątrz. Umieszczenie pomiędzy analizatorem i polaryzatorem próbki roztworu mierzonego, substancji optycznie czynnej, spowoduje skręcenie światła o dany, charakterystyczny dla tej substancji kąt. Wiele czynników ma wpływ na kąt obrotu danej substancji optycznie czynnej. Zarówno stężenie danej próbki jak i temperatura próbki są niezwykle istotne dla pomiaru. Długość fali światła przechodzącej przez próbkę i kuweta pomiarowa maja wpływ na pomiary. Należy również zwrócić szczególną uwagę na warunki, jakie zachowane są podczas napełniania kuwety pomiarowej, gdyż mikroskopijne nawet pęcherzyki powietrza w objętości substancji badanej, czy występowanie w przestrzeni próbki różnice stężeń, czy temperatury mogą mieć wpływ na prawidłowość otrzymanego wyniku.

W zakładach produkcyjnych i w laboratoriach kontroli jakości dzięki skręceniu światła, przez mierzoną substancje optycznie czynną, o określony kąt uzyskujemy informację czy już uzyskaliśmy pożądany produkt, czy próbka, która jest badana to produkt, na który czekamy, czy może podczas przeprowadzania naszego procesu produkcyjnego zaszły jakieś niespodziewane zakłócenia.

Polarymetry są niezwykle często wykorzystywane w przemyśle petrochemicznym, motoryzacyjnym przemyśle farmaceutycznym, czy przemyśle spożywczym. Polarymetru można używać zarówno do badania produktów gotowych, jak i substratów, które będą poddawane późniejszej przeróbce.

Cena bardzo prostych urządzeń przenośnych jest to wydatek rzędu kilkuset złotych, natomiast zaawansowane duże urządzenia "stacjonarne" z możliwością podpięcia do laboratoryjnej sieci LIMS, z bardzo dużą pamięcią danych i zaawansowanymi aplikacjami i różnymi poziomami dostępu to wydatek nawet kilkuset tysięcy złotych. Od potrzeb danego laboratorium zależeć będzie, które z urządzeń będzie przez nie wykorzystane, natomiast przy odpowiednim doborze danego urządzenia warto skorzystać z profesjonalnego doradztwa.