Филлипинский ученый-стажер из Университета Атенео-де-Манила разработал прибор для оценки чистоты хиральных соединений, включая образцы аскорбиновой кислоты, продающиеся в свободной продаже. Поляриметры используются для определения механических напряжений в прозрачных твердых материалах, путем измерения угла поворота плоскости поляризации, который возникает из-за оптической активности прозрачных сред, растворов (например, при сахарометрии) и жидкостей. Студент создал это устройство, используя в качестве основы конструктор «Лего», пластиковую мерную линейку, поляризационную пленку и электронные компоненты.
Исследователь планировал определить чистоту аскорбиновой кислоты двух марок с использованием поляриметрии и доступными для учебного процесса средствами. Использование коммерческих приборов в школьном кабинете или лаборатории представляется затруднительным, поскольку контроль оптически активных веществ, основанный на определении угла поворота, требует сложной оптической технологии. Поэтому оборудование, применяемое на предприятиях фармацевтической, химической, косметической и пищевой промышленности, является дорогостоящим.
Студентом была предложена простая альтернатива, которая стоила создателям всего 150 долларов, в отличие от ручных поляриметры стоят более 1200, а лабораторные — в 10 раз дороже. Основанием прибора послужила квадратная опорная пластина «Лего» 48 на 48, на которую поместили основные элементы.
Для создания шаблонов ученый, к примеру, использовал бумажную модель транспортира и заламинировал ее. Подобным образом он распечатал на бумаге изображения для неподвижных и вращающихся поляризационных пленок, а затем нанес их на пленку с линейной поляризацией. Студент соединил детали с помощью скотча и крепежей из конструктора, предварительно проделав отверстия в пластике. После этого он закрепил стеклянную кювету с прозрачным образцом на поляриметре, а также светодиоды.
Целью эксперимента было тестирование прибора с использованием образцов аскорбиновой кислоты, производимой двумя фармацевтическими компаниями и доступной без рецепта. Затем полученные данные были сопоставлены с теоретическими значениями.
Анализ показал, что угол поворота при поляриметрии находился в пределах нормы для одной марки, но существенно отличался в другом случае. Это свидетельствует о высокой степени чистоты аскорбиновой кислоты в первой партии и указывает на вероятное наличие примесей во втором случае.
Полученные результаты соответствуют информации о температуре плавления, что также важно для корректной оценки чистоты вещества. В целом, самодельный поляриметр продемонстрировал свою эффективность в практическом использовании, что позволяет рекомендовать его для применения в образовательном процессе.
Исследование опубликовано в журнале Journal of Physics: Conference Series.