Che cos'è un polarimetro?

Un polarimetro è uno strumento scientifico per misurare la quantità di luce ricevuta in un punto specifico. Questo dipende da quale direzione o polarizzazione possono avere le varie onde luminose nel raggiungere la sorgente. Il processo di polarizzazione della luce fu scoperto per la prima volta nel 1808 da Etienne-Louis Malus, un fisico francese, mentre uno dei primi polarimetri funzionali per misurare l'effetto fu fatto da Jean-Baptiste Biot, un altro fisico francese, nel 1816. Erano continuamente raffinato fino alla metà del 1800, quando raggiunsero un livello di sofisticazione che rimase sostanzialmente invariato alla fine del XX secolo. La progressione del design del polarimetro dagli anni '80 in poi ha portato al polarimetro digitale e al polarimetro automatico che sono controllati da computer e hanno letture elettroniche.

Poiché un polarimetro misura la rifrazione o la flessione della luce attraverso un mezzo, sono in gran parte strumenti di chimica e fisica. I campioni utilizzati per misurare l'effetto devono essere parzialmente trasparenti. Hanno una grande varietà di forme e dimensioni, ma il principio di base è lo stesso. Un raggio di luce non polarizzata viene riflessa dagli specchi e quindi rifratta attraverso cristalli solidi o campioni di liquidi trasparenti che la dividono in luce polarizzata.

Poiché le onde luminose sono polarizzate in un polarimetro di base, vengono canalizzate attraverso un tubo di 4 pollici (10 centimetri) di diametro che contiene la sostanza chimica studiata. Se il composto ha proprietà polarizzanti, la luminosità della luce diminuirà quando il suo angolo di uscita cambia dal tubo. Questo angolo viene quindi determinato ruotando l'asse dell'analizzatore all'estremità del tubo. Se il cambiamento di angolo è considerato positivo, o verso destra, viene chiamato dextrorotatory e, se è verso sinistra, viene indicato come levorotatory. La dimensione dell'angolo di rotazione è determinata sia dalla lunghezza del tubo sia dal tipo e dalla concentrazione del composto attraverso il quale passa la luce, noto come enantiomero.

Nelle applicazioni di tolleranza fine, come l'oftalmologia, il polarimetro laser o il polarimetro ottico è incorporato in un oftalmoscopio e utilizza un laser a infrarossi vicini per determinare la capacità della cornea di compensare la luce polarizzata. Ciò è utile nel tracciare condizioni degenerative dell'occhio come il glaucoma. I risultati vengono quindi analizzati utilizzando un software statistico per cercare di prevedere l'insorgenza del glaucoma prima che siano presenti sintomi fisici nel paziente.

Poiché molti composti mostrano una rotazione della luce che li attraversa, il polarimetro ha una vasta gamma di applicazioni nell'industria farmaceutica, alimentare e chimica in generale. Vengono regolarmente utilizzati per determinare i livelli di purezza di medicinali come antibiotici, le concentrazioni di molecole di zucchero e aromi in vari alimenti fabbricati e per identificare le concentrazioni di polimeri nell'industria delle materie plastiche.