3B SCIENTIFIC PHYSICS U14390 Mode D'emploi page 12

6. Esempi di esperimenti
6.1 Angolo di rotazione specifico del saccarosio
Pesata: versare e disciogliere con acqua 50 g di sacca-
rosio in un matraccio graduato fino a raggiungere i 100
ml. Riempire la cuvetta con la soluzione fino ad un'al-
tezza di 10 cm ( = 1 dm). Misurazione dell'angolo di
rotazione: 32°, a destra.
Angolo di rotazione specifico:
In tal modo l'angolo di rotazione specifico determina-
to si trova nell'ordine di grandezza del valore previsto
dalla letteratura.
Note: Anche con l'utilizzo di polarimetri di precisione
non sempre vengono raggiunti i valori previsti dalla
letteratura. Mediante tautomeria o mutarotazione ( α
o forma ß) può essere necessario un po' di tempo pri-
ma che si raggiunga un equilibrio. Lasciare riposare per
un tempo superiore (tutta la notte) le soluzioni di zuc-
chero mutarotante dopo la preparazione.
In caso di deposito prolungato, fare attenzione a lieviti
e batteri! In caso di pesata di zuccheri (ad es. glucosio),
leggere attentamente l'etichetta riportata sul conteni-
tore delle sostanze chimiche! Prendere nota dell'acqua
di cristallizzazione (monoidrato) e bilanciarla median-
te varie pesate calcolate e/o sottrarla dal calcolo suc-
cessivo (g/100 ml).
6.2 Misurazione della concentrazione
Innanzitutto misurare l'angolo di rotazione specifico
di una sostanza. Quindi con questa sostanza ottenere
una soluzione dal contenuto sconosciuto (e/o nota solo
al docente). Livello di riempimento d = 1 dm
20
α [ ]
c = ? = + 64°
D
La concentrazione (c) in g/0,1 dm3 si calcola come in-
dicato di seguito:
α
⋅ + ⋅
100 14 100
= =
c
+ ⋅
20
[ ] ⋅ α
d
D
6.3 Inversione di saccarosio
Mediante acido è possibile scindere il saccarosio
disaccaride in D-glucosio e D-fruttosio. La soluzione
delle parti risultanti dalla separazione, anch'esse
otticamente attive, ha un altro angolo di rotazione ri-
spetto al saccarosio (inversione). La miscela glucosio-
fruttosio nel rapporto molecolare di 1:1 è nota pertan-
to con il nome di zucchero invertito (ad es. nel miele
artificiale). La rotazione specifica varia a temperatura
ambiente con il passare delle ore e dei giorni, in base
alla concentrazione dell'acido. Temperature superiori
accelerano notevolmente l'inversione (risultato nel cor-
so delle ore). La rotazione specifica varia da +66° a ca.
–22° (saccarosio + 66°, glucosio ("glucosio di equilibrio")
+52°, D-fruttosio –92,4°).
Proposta: disciogliere fino a 50 g di saccarosio in poca
acqua, aggiungere ulteriore acqua e una quantità di
acido cloridrico diluito compresa tra 5 e 20 ml fino a
raggiungere i 100 ml. A temperatura ambiente effet-
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+ ⋅
32 100
20
α [ ] =
= +
64
D
⋅
50 1
α (misurato) = + 14°
=
21 9 100 , g / ml
64 1
tuare un misurazione inizialmente ad intervalli di 10
minuti ed in seguito ad intervalli di ore e convertire gli
angoli di rotazioni ricavati dalla lettura in una rotazio-
ne specifica e riportarli in un diagramma.
20
α [ ]
D
50
0
2
Se l'inversione viene eseguita in presenza di tempera-
ture superiori, si consiglia di lavorare con un volume
di soluzione maggiore termostatizzato (bagno d'acqua!)
(1 - 2 l). Prima di effettuare la misurazione, estrarre
alcuni campioni, farli raffreddare velocemente e riem-
pire la cuvetta di misurazione.
6.4 Vino
Se compare una rotazione verso destra, il vino può es-
sere mescolato con glucosio, prima o dopo la fermen-
tazione, o con saccarosio dopo la fermentazione. La
rotazione verso sinistra indica vino naturale (secondo
l'opinione del Dr. Steeg & Reuter).
6.5 Mutarotazione con atomi C anomeri
La mutazione è il fenomeno per cui la soluzione di una
sostanza otticamente attiva modifica il proprio angolo
di rotazione, determinando la graduale comparsa di
uno stato di equilibrio.
Pesare l' α -D-glucosio e discioglierlo rapidamente agi-
tandolo. Ad intervalli di tempo determinare l'angolo
di rotazione, convertirlo subito nell'angolo di rotazio-
ne specifico e riportarlo in un diagramma.
20
α [ ] di α -D-glucosio: 112-113°; dopo impostazione
D
dell'equilibrio (alcune ore) + 52°; ora è presente una
miscela composta da D-Glucosio α e β -. Nel caso del
fruttosio la mutarotazione avviene molto più rapida-
mente.
[ α ]
100% α -D-glucosio
7. Manutenzione
La cuvetta in Plexiglas è adatta all'utilizzo con liquidi,
che non attaccano il materiale. Le soluzioni acquose
saranno comunque al centro dell'interesse. Prima del-
l'introduzione, verificare che la cuvetta sia assoluta-
mente asciutta e pulita! Chiudere il coperchio, se la
misurazione si protrae o se la cuvetta deve rimanere
nell'apparecchio (ad es. mutarotazione, ved. 4.5.). Ese-
guire la pulizia mediante l'impiego di un panno mor-
bido e privo di polvere. Non graffiare i filtri! Si consi-
glia di riporre in un ambiente privo di polvere (involu-
cro antipolvere).
12
+ (Tage)
(Giorni)
4 6
ca. 40% α -D-glucosio
alcune
ore