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optisch aktive Materialien

Optik, Flüssigkeiten oder Festkörper, die das Phänomen der optischen Aktivität zeigen, d.h. die Polarisationsrichtung des durchgehenden Lichts drehen. Optisch aktive Flüssigkeiten kommen jeweils in einer links- und einer rechtsdrehenden Variante vor, die Strukturen der beteiligten Moleküle sind dabei spiegelbildlich (entantiomorph), z.B. in deutschem und französischem Terpentinöl oder der Milchsäure (siehe Abb.). Beispiele für das Drehvermögen von Flüssigkeiten nennt Tabelle 1. Das Drehvermögen optisch isotroper Kristalle wie Natriumbromat oder -chlorat ist sehr viel grösser (Tabelle 2). Bei anisotropen Kristallen wie Quarz ist die Stärke der optische Aktivität stark richtungsabhängig und bei zweiachsigen Kristallen wie Rohrzucker entlang der beiden Binormalen häufig sogar von unterschiedlichem Vorzeichen. Bei vielen Festkörpern verschwindet die optische Aktivität mit dem Schmelzen, ist also an die Kristallstruktur gebunden. Rohrzucker zeigt dagegen auch in wässriger Lösung optische Aktivität.

optisch aktive Materialien 1: Spezifische Drehung verschiedener Flüssigkeiten bei l = 589 nm.

Flüssigkeit

T in °C

Drehwinkel / Grad

Menthol

35,2

-49,7

Rohrzuckerlsg.

20

+66,5

 

optisch aktive Materialien 2: Spezifische Drehung verschiedener Kristalle bei l = 589 nm.

Kristall

[a] in Grad / dm

NaBrO3

    2,8

NaClO3

    3,13

Quarz

  21,7

Rohrzucker

    2,2 / -6,4

 

optisch aktive Materialien

optisch aktive Materialien: Beispiel für rechts- und linksdrehende Varianten eines spiegelbildisomeren Moleküls: Die Strukturen der optisch isomeren Rechts- und Linksmilchsäure können nicht zur Deckung gebracht werden - wie die rechte und die linke Hand.

 

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