Polarímetro: Partes básicas ♦ Concepto de polarización ♦ Tecnología azucarera

El polarímetro mide el ángulo de desviación de la luz polarizada, provocado por aquellas sustancias ópticamente activas (por ejemplo, sacarosa) en una solución de la muestra. La técnica utilizada por el polarímetro se llama polarimetría, que se basa en la rotación (inclinación) de la luz polarizada (la luz después de pasar por un polarizador) a medida que pasa a través de una solución ópticamente activa (por ejemplo, una solución de sacarosa).

La luz que vemos habitualmente consiste de ondas electromagnéticas, cuyas vibraciones son perpendiculares a la dirección de su desplazamiento, existiendo infinitos planos que pasan por la línea de propagación. La luz común vibra en todos esos planos.
Cuando la luz pasa a través de un polarizador, se forma una luz con un ancho de banda estrecha en un plano de dirección. Si una muestra de solución cambia el ángulo de polarización de la luz, esto indica la presencia de una sustancia ópticamente activa en la muestra. El grado de rotación de la luz polarizada se llama grado de polarización (simplemente pol). El grado de polarización (pol) es proporcional a la concentración de las sustancias ópticamente activas (como sacarosa) en una muestra de solución.

Esta propiedad se utiliza en la polarimetría.


Los siguientes factores afectan el grado de polarización:

• Temperatura de la muestra
  
• Longitud de onda del polarímetro
  
• La longitud del tubo del polarímetro (longitud del tubo de ruta)
  
• La naturaleza de las sustancias no glucósidas en la muestra
  
• Concentración de sustancias ópticamente activas en la muestra
  

El grado de polarización aumenta al aumentar la temperatura. En los laboratorios de azúcar, la temperatura, la longitud de onda, y la longitud de polarímetro se mantienen constantes; además se usan reactivos que permiten aclarar las solución sacarina, precipitando las impurezas. Por lo tanto, el grado de polarización se relaciona directamente con la concentración de sacarosa aparente, presente en la muestra.

Un equipo polarímetro sencillo (tipo antiguo) consiste en lo siguiente:

• Un polarizador para crear la luz polarizada
  
• Un tubo para mantener la muestra en el camino de la luz polarizada
  
• Un segundo polarizador (llamado analizador), después de instalado el tubo de muestra, para crear el grado de polarización
  
• Una escala (calibrado 0 a 360 °) para medir los grados de polarización.
  

A diferencia de los modelos más antiguos, los modernos polarímetros convierten los grados de polarización en valores numéricos y son de visualización directa, dando el % de sacarosa (PS). Este porcentaje expresa el contenido en sacarosa aparente de la masa, que tiene el mismo significado que el grado de polarización (simplemente pol), que es el grado de rotación de la luz polarizada en una solución de azúcar.

En polarimetría, algunas sustancias giran la luz polarizada hacia la derecha, y otras giran la luz hacia la izquierda. La dirección de rotación está indicado por un signo más ( ) para una rotación a la derecha, y un signo menos (-) para una rotación a la izquierda. Por ejemplo, sacarosa, glucosa (dextrosa), rafinos, dextrano, rotan la luz polarizada hacia la derecha y así se llaman azúcares dextrógiros. La fructosa (levulosa) gira la luz polarizada hacia la izquierda y por lo tanto es llamada azúcar levógira.

Lo que se muestra a continuación es la rotación específica de una solución normal y de algunos de sus azúcares componentes, a 20 º C y una longitud de onda de 589 nanómetros (nm, m = 1
109 nm):

En los laboratorios de azúcar, el contenido de sacarosa se ​​mide mediante dos métodos:

• Método de Inversión
  
• Método polarimétrico
  

Sin embargo, el método polarimétrico se utiliza generalmente porque,

• Los resultados medidos por el método polarimétrico y por el método de inversión son muy estrechos
  
• La determinación es rápida por el método polarimétrico (unos 3 minutos), y lento por el de inversión método (aproximadamente 3 horas)
  

El análisis de las soluciones impuras de sacarosa por el método polarimétrico requiere la aplicación de un reactivo que aclare la muestra antes de que sea volcada en el tubo de 200 mm, que se ubica en el polarímetro, para hacer la medición correspondiente.