Progetto comunitario; verificatore di chiralità (rifrattometro ottico)

Osmosis Vanderwaal

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Mi è capitato alcune volte di fare uso di metanfetamina, per esempio, e di chiedermi: "Non sembra che mi stia sballando molto. Il sapore è il solito, i cristalli sono piuttosto amorfi, questo prodotto non ha la forma lunga e sottile a parallelogramma in sezione trasversale che dovrebbe avere un frammento di metanfetamina D(R) e non è una scaglia piatta e squadrata che ricorda il vetro di una finestra, come ci si aspetterebbe dalla metanfetamina L(S). Sono sicuro che molti di voi hanno visto le farneticazioni dell'uomo che ha comprato una grande quantità da un leader delle criptovalute e, quando non si è sballato, l'ha mandata in un laboratorio e ha scoperto che era al 72% metanfetamina. Credo che questo accada molto più spesso di quanto si pensi. Esistono istruzioni e centinaia di paragrafi di discussione sulla rimozione del D-metile da una miscela racemica. Attualmente, è difficile da individuare, costoso o richiede molto tempo.
Esiste un dispositivo che, se usato correttamente, può misurare la chiralità delle molecole. Si chiama rifrattometro. Può misurare quanto e in che direzione una molecola piega la luce. L'atto di piegare la luce è chiamato attività ottica. Una molecola è attiva solo se è chirale. Inoltre, se una molecola ha più di un legame ruotabile, tutti i legami devono ruotare nella stessa direzione perché la molecola sia otticamente attiva. Un rifrattometro, adatto per. Chimica, costa circa 1.000 dollari e oltre.

La 1S,2R efedrina non è otticamente attiva. Il risultato netto sulla luce è che non viene piegata. Prima si piega in senso antiorario, poi in senso orario, quindi il totale è invariato.
La 1S,2S efedrina è otticamente attiva: prima piega la luce in senso orario, poi la piega maggiormente in senso orario.

Le miscele rachimiche di isomeri non sono attive. In teoria la sostanza chimica ha il 50% di chiralità leavorotaria e il 50% di chiralità destrorotaria, rendendo il risultato netto pari a 0, ma nella vita raramente si incontra un risultato perfettamente lineare. Quindi 2-3° L o R rientrano nell'intervallo previsto per una miscela racemica. Ogni molecola, persino ogni legame, ha una certa quantità di rotazione e questo numero dipende da fattori come la temperatura e la forza di una soluzione, quindi per ottenere una misura accurata questi fattori devono essere presi in considerazione e inseriti come variabili in un'equazione.
La realtà è che non abbiamo bisogno di un dispositivo da 1.000 dollari per vedere se una molecola fa ruotare la luce e non abbiamo bisogno di misurare con precisione quanto la luce si piega. Sapere che
Piega fortemente la luce CC
Piega leggermente la luce CC
Non piega la luce
Piega la luce leggermente in senso orario
Piega la luce fortemente in senso orario
È tutto ciò che cerco, ma voglio che sia economico e portatile in modo da poterlo usare per esaminare un prodotto prima di acquistarlo. Ho un sacco di "roba", cioè di oggetti, che penso di poter utilizzare per prototipare un dispositivo e testare/modificare il progetto per ottimizzarne il costo e la capacità.
Ho batterie al litio da 5v di tutti i tipi. Gli auricolari hanno batterie assolutamente minuscole, e ne ho alcune da vecchie bilance, cuffie buetooth, giocattoli sessuali, tonnellate di batterie per telefoni (ma stavo pensando ad alcune delle minuscole batterie ricaricabili da 5v) e luci a led yea, binari ferroviari tipo hobbisti luci a led resistenze uv led lcd, tutto. Ho una stampante 3d. Mi è stata regalata e non l'ho mai toccata. So che c'è tutto e diversi rotoli di filamento. Realizzerò dei prototipi e potrò inviarli a persone che li modificheranno e li miglioreranno. Non ho intenzione di brevettare o trarre profitto da questa idea o da questo aggeggio. Penso che sarebbe vantaggioso per il gruppo e per il mondo. Oggi ho ricevuto i primi pezzi che sapevo di non avere in giro. Potrebbero essere sufficienti per realizzare 20 o addirittura 50 unità.
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I rifrattometri hanno un altro scopo, ovvero quello di misurare l'indice di rifrazione; di solito questi dispositivi sono molto economici e compatti.
Il dispositivo che state cercando si chiama polarimetro. Misura la rotazione ottica della soluzione campione. Anche quelli manuali sono piuttosto costosi e grandi.
Fortunatamente si basano su principi semplici e possono essere riprodotti in ambiente domestico, ovviamente con una certa perdita di precisione.

Tutto ciò che serve è una sorgente di luce, un lungo e sottile tubo di vetro con le estremità piatte (si può incollare il vetro al vetro con della resina epossidica) con un certo ingrandimento per le bolle d'aria (è facile farlo con una torcia, un tubo morbido e i polmoni) e una pellicola o un vetro polarizzante. Per una maggiore precisione, anche un luxmetro (misura l'intensità della luce, o illuminamento).
La fonte di luce deve essere lineare (altrimenti è necessario un filtro polarizzatore aggiuntivo) e preferibilmente con uno spettro stretto, il più vicino possibile al valore della lampada a vapori di sodio (589 nm), per facilitare il confronto delle misure sperimentali della rotazione della luce con i dati della letteratura.
Una buona ed economica fonte di tale luce potrebbe essere un modulo di diodo laser rosso da 5mW 635nm senza lente o con lente per il cosiddetto "fascio di grasso". Come sappiamo, la maggior parte dei diodi laser ha una luce coerente e monocromatica polarizzata linearmente. Esistono anche LED con uno spettro molto più vicino a quello di 589 nm, ma è non lineare e più ampio, quindi forse è necessario coprirlo ulteriormente con un filtro passa-banda stretto se si vogliono ottenere valori adeguati.

Qui potete vedere una buona spiegazione di come funziona effettivamente:

Esempio di uno dei polarimetri manuali più economici disponibili in commercio (dalla Cina se ne possono acquistare di simili per 300-500$):
de-labor-analytische-geraete-akruess-optronic-p1000-manuelles-polarimeter.jpg
 

Osmosis Vanderwaal

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Grazie per il tuo contributo e per la correzione della terminologia. Un polarimetro costa 1000 dollari, e quello che sto cercando di realizzare è un rifrattometro (suppongo, ma potrebbe essere una terminologia poco chiara, voglio solo vedere se una sostanza piega la luce di 20° levao, 20° o più destrorotary o solo un paio di gradi in entrambi i sensi (per consentire l'eccesso enantiomerico). Ho comprato quei fogli di pellicola polarizzante. Ho provato a toglierne alcuni da un vecchio telefono, ma non mi è stato possibile. Non riesco a capire la situazione della luce, ma ho un sacco di led e simili, ma comprerò la cosa giusta non appena avrò capito di cosa si tratta. Sono un narcisista incredibile, quindi non c'è nulla che non possa fare (nella mia mente) Posso stampare circuiti, ho una stampante 3d, attrezzature per i raggi uv e la resina epossidica. Aprirò il portafoglio e comprerò tutto ciò che serve. Potrei comprare un polarimetro, ma non posso portarlo in giro e non ho bisogno di qualcosa di così preciso. Mi piacerebbe progettare qualcosa che chiunque possa ricavare da un barattolo di mentine e da un monocolo economico o da un oculare giocattolo o... qualsiasi cosa possa far funzionare che non sia un pezzo personalizzato. Nel prossimo post spiegherò perché sto cercando di farlo. Purtroppo sono tutt'altro che un chimico, non ho mai seguito un corso o una lezione in vita mia. Ho un'attrezzatura pari a quella di molti laboratori di chimica delle scuole superiori e sono abbastanza ferrato sull'argomento, ma ho pochissima esperienza di laboratorio.
 

Osmosis Vanderwaal

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Ho detto,
Ho usato delle strisce di ph e ho superato di 2 punti il pKa e il pKb in ogni direzione.
 
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