Polarimetría (III): El polarímetro

POLARIMETRÍA

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Las medidas del poder rotatorio óptico de una disolución se hacen en el polarímetro, que es el instrumento que se ve sobre estas líneas.

Los polarímetros más típicos constan de una lámpara de vapor de sodio de la que se selecciona la línea D (es decir, la radiación de aproximadamente 589 nm). Esta luz se polariza verticalmente mediante un filtro polarizador fijo.

Una vez polarizada, la radiación penetra en un tubo que contiene una disolución de la muestra. Hay tubos de diversas longitudes: 5, 10, 20 cm…; la longitud tiene que conocerse exactamente porque esa variable es el camino óptico de la radiación, l, al pasar por la disolución y está contenida en la formula del poder rotatorio óptico específico que vimos en la segunda pate de este artículo. El tubo polarimétrico va alojado en una cámara.

Al final del tubo hay un segundo filtro polarizador (llamado analizador) que se puede rotar. El operador lo va girando el ángulo preciso, α, para situarlo de modo que deje pasar la luz que ha salido del tubo, lo cual detecta con su ojo aplicado a un ocular. Ese ángulo α es el poder rotatorio óptico de la disolución. Los filtros polarizador y analizador suelen ser prismas de Nicol.

El siguiente esquema permite entender mejor cómo funciona el polarímetro:

Esta forma de medir el ángulo de rotación de la luz plano-polarizada tiene un inconveniente: ¿cómo sabemos que hemos girado lo justo para observar la máxima luminosidad? Es muy difícil que el ojo humano distinga la luminosidad que deja pasar el nicol cuando está rotado el ángulo correcto de la que deja pasar cuando está girado, por ejemplo, 1o o 1o menos.

Para evitar el problema se ha ideado implementar en los polarímetros un sistema óptico que permite al observador ver a través del ocular dos o tres (según el instrumento que se esté utilizando) regiones diferentemente iluminadas o campos. En los polarímetros de dos campos, según se va girando el selector de ángulo se puede observar una de estas tres imágenes:

En (a), el campo izquierdo es más luminoso que el derecho; en (c) sucede al contrario. La medida hay que hacerla cuando se observa el patrón (b), consistente en que los dos campos tienen la misma luminosidad. Un criterio análogo hay que seguir en los polarímetros de tres campos:

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En este vídeo se ilustra el funcionamiento de un polarímetro clásico.

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