WXG-4型圆盘旋光仪

一、 仪器概述与工作原理

WXG-4型圆盘旋光仪是一种基于手动目视检测的精密光学仪器，主要用于测定具有旋光性物质的旋光度。通过测定旋光度，可以分析物质的浓度、含量、纯度及鉴别物质。它广泛应用于制糖、制药、食品、香料、石油化工及高等院校、科研机构的教学与科研领域，具有结构简单、直观、测量成本低等特点。

旋光仪的工作原理基于偏振光的旋转。当一束平面偏振光通过含有某些光学活性物质（如糖溶液、氨基酸、手性药物等）的液体或溶液时，偏振光的振动平面会发生旋转，这种现象称为“旋光”。旋转的角度称为“旋光度”，其大小与物质的性质、溶液的浓度、液层的厚度（试管长度）、温度及光的波长有关。

WXG-4型的具体光学路径与工作原理如下：

1、起偏与钠光光源：仪器采用波长为589.44 nm的钠光灯作为单色光源（D线）。光线首先通过聚光镜和滤光片，然后进入起偏器，产生一束振动方向固定的平面偏振光。

2、半影板与三分视场：这束偏振光通过一块独特的石英半影板，将视野分割成明暗不同的三部分，形成“三分视场”。这种设计极大地提高了人眼对明暗变化的敏感度，使判断终点（视野恢复均匀）更为精准。

3、样品作用：偏振光随后穿过装有待测样品的旋光管。若样品具有旋光性，偏振光的振动平面将被旋转一个角度α。

4、检偏与测量：旋转后的偏振光进入检偏器。检偏器与一个带有精密游标的刻度盘同轴联动。使用者通过目镜观察三分视场，并手动旋转检偏器（即刻度盘），直至三分视场的亮度恢复均匀。此时，检偏器转过的角度即为被测溶液的旋光度α，可直接从刻度盘和游标上读出。

二、仪器使用方法

（1）开机前准备

1、将仪器置于平稳、干燥、无强磁干扰的实验台上。

2、检查仪器各部件是否完好，样品室是否洁净。

3、接通220 V/50 Hz电源，开启钠光灯电源开关。预热5-10分钟，待钠光灯发出稳定的黄色光线。

（2）零点校正

1、清洁旋光管：用蒸馏水清洗旋光管（特别是两端光学玻璃片），确保管内无气泡或杂质。

2、装蒸馏水：将旋光管注满蒸馏水（或所用溶剂），旋上带螺纹的金属盖帽，务必确保管内无残留气泡。用擦镜纸擦干管外壁液体。

3、放置与对光：将旋光管放入样品室，盖好样品室盖。

4、调节目镜：旋转目镜调节圈，直至三分视场分界线清晰。

5、零点对准：旋转刻度盘手轮，在目镜中观察三分视场的变化。当三分视场中三部分亮度完全一致，且分界线消失时，即为零点（或暗视野均匀）。记录此时刻度盘的读数（通常应为0°附近），此值为仪器零点值。若不为零，则在后续样品测量结果中予以扣除。

（3）样品测量

1、样品准备：用待测溶液润洗旋光管2-3次，然后注满溶液，确保无气泡，盖紧、擦干。

2、重复对光：将样品管放入样品室，盖好盖子。

3、寻找终点：缓慢旋转手轮，仔细观察三分视场亮度的变化。当视场再次达到与零点校正时完全一致的均匀状态时，立即停止旋转。

4、数据读取

从读数放大镜中先读取刻度盘上的整度数（每格1°）。再观察游标尺上与刻度盘主尺对齐的刻度线，读取小数部分（游标尺有20格，对应主尺19格，因此每格为0.05°）。最终读数=刻度盘整数 + 游标尺小数。

（4）关机

1、测量结束后，关闭钠光灯电源开关。

2、拔下电源插头。

3、立即取出旋光管，用蒸馏水清洗干净并晾干，妥善存放。

三、仪器的维护

（1）仪器应放在通风干燥和温度适宜的地方，以免受潮发霉。

   （2）仪器连续使用时长不宜超过 4 小时。若需长时间使用，应中途关闭 10-15 分钟，待钠光灯冷却后再重启；也可借助电风扇吹风降温，降低灯管受热程度，避免亮度衰减和使用寿命缩短。

（3）试管使用后，应及时倒出管内溶液，用蒸馏水冲洗干净，擦干后妥善存放。各类镜片均严禁用手直接擦拭，需使用柔软绒布清洁。

   （4）仪器停用后，及时套上塑料保护套；装箱时，按固定位置放入并压实。