Projeto comunitário; verificador de quiralidade (refratômetro óptico)

Osmosis Vanderwaal

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Houve algumas vezes em que eu estava usando metanfetamina, por exemplo, e me perguntei: "Isso não parece estar me deixando muito chapado. O gosto é o mesmo de sempre, os cristais são bastante amorfos, esse produto não tem o formato de paralelogramo longo e fino em seção transversal que um fragmento de metanfetamina D(R) deveria ter e não é um floco plano e quadrado que lembra uma vidraça de janela, o que se esperaria da metanfetamina L(S). Tenho certeza de que muitos de vocês viram os discursos do homem que comprou uma grande quantidade de um líder de criptomoeda e, como não ficou chapado, enviou a droga para um laboratório e descobriu que era 72% L-meth. Acho que isso acontece muito mais do que as pessoas imaginam. Há instruções e centenas de parágrafos de discussão sobre a remoção da D-meth de uma mistura racêmica. Atualmente, é difícil, caro ou demorado detectar isso.
Existe um dispositivo que, quando usado corretamente, pode medir a quiralidade das moléculas. Ele é chamado de refratômetro. Ele pode medir a quantidade e a direção em que uma molécula curva a luz. O ato de curvar a luz é chamado de atividade óptica. Uma molécula só é ativa se for quiral. Além disso, se uma molécula tiver mais de uma ligação rotativa, todas as ligações devem girar na mesma direção para que a molécula seja opticamente ativa. Um refratômetro, adequado para. Para fins químicos, custa cerca de US$ 1.000 ou mais.

A efedrina 1S,2R não é opticamente ativa. O resultado líquido na luz é que ela não se curva. Primeiro, ela se curva no sentido anti-horário e, em seguida, no sentido horário, de modo que o total não é alterado
A efedrina 1S,2S é opticamente ativa: primeiro, ela se curva no sentido horário e, em seguida, mais no sentido horário.

As misturas racêmicas de isômeros não são ativas. Em teoria, o produto químico tem 50% de quiralidade leavorotária e 50% dextrorotária, o que faz com que o resultado líquido seja 0, mas na vida raramente se encontra um resultado linear perfeito. Portanto, 2-3° L ou R está dentro da faixa esperada para uma mistura racêmica. Toda molécula, até mesmo toda ligação, tem uma certa quantidade de rotação e esse número depende de fatores como a temperatura e a força de uma solução, portanto, para obter uma medição precisa, esses fatores devem ser levados em conta e figurados como variáveis em uma equação.
A realidade é que não precisamos de um dispositivo de US$ 1.000 para ver se uma molécula gira a luz e não precisamos medir com precisão o quanto a luz está se curvando. Sabendo que ela
Dobra a luz fortemente CC
Dobra a luz levemente CC
Não dobra a luz
Dobra a luz ligeiramente no sentido horário
Dobra a luz fortemente no sentido horário
É tudo o que eu quero, mas quero que seja barato e portátil para que eu possa usá-lo para examinar um produto antes de comprá-lo. Tenho, em meu poder, muitas "coisas", ou seja, itens que acho que posso utilizar para criar um protótipo de um dispositivo e testar/modificar o projeto para otimizar seu custo e sua capacidade.
Tenho baterias de lítio de 5 V de todos os tipos. Os fones de ouvido têm baterias absolutamente minúsculas, e tenho algumas de balanças antigas, fones de ouvido Bluetooth, brinquedos sexuais, toneladas de baterias de telefone (mas eu estava pensando em algumas das minúsculas baterias recarregáveis de 5 V) e luzes de led, luzes de led para hobbyistas do tipo trilho de trem, resistores de lcds de led uv, tudo isso. Tenho uma impressora 3D. Ela foi dada a mim e nunca a toquei. Sei que está tudo aqui e vários rolos de filamento. Farei protótipos e poderei enviá-los para que as pessoas os ajustem e façam melhorias. Não tenho intenção de patentear ou lucrar com essa ideia ou engenhoca. Acho que isso beneficiaria o grupo e o mundo. Hoje recebi as primeiras peças que eu sabia que não tinha em casa. Isso pode ser suficiente para fazer 20 ou até 50 unidades
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Os refratômetros têm outra finalidade, ou seja, medir o índice de refração. Esses dispositivos geralmente são muito baratos e compactos.
O dispositivo que você está procurando é chamado de polarímetro. Ele mede a rotação óptica da solução da amostra. Mesmo os manuais são bastante caros e grandes.
Felizmente, eles se baseiam em princípios simples e podem ser reproduzidos em ambientes domésticos, com alguma perda de precisão, é claro.

Tudo o que você precisa é de uma fonte de luz, um tubo de vidro longo e fino com extremidades planas (você pode colar vidro a vidro com epóxi) com alguma ampliação para bolhas de ar (isso é fácil de fazer com um maçarico, um tubo macio e seus pulmões) e filme ou vidro polarizador. Para maior precisão, use também um luxímetro (mede a intensidade da luz ou a iluminância).
A fonte de luz deve ser linear (ou você precisará de um filtro polarizador adicional) e, de preferência, com espectro estreito o mais próximo possível do valor da lâmpada de vapor de sódio (589 nm) para facilitar a comparação de suas medidas experimentais de rotação da luz com os dados da literatura.
Uma fonte boa e barata dessa luz poderia ser o módulo de diodo de laser vermelho de 5mW e 635nm sem lente ou com lente para o chamado "feixe de gordura". Como sabemos, a maioria dos diodos de laser tem luz coerente e monocromática linearmente polarizada. Há também LEDs com espectro muito mais próximo de 589 nm, mas ele é não linear e mais amplo, portanto, talvez seja necessário cobri-lo adicionalmente com algum filtro passa-banda estreito se você quiser obter os valores adequados.

Aqui você pode ver uma boa explicação de como isso realmente funciona:

Exemplo de um dos polarímetros manuais mais baratos disponíveis no mercado (na China, é possível comprar outros semelhantes por US$ 300-500):
de-labor-analytische-geraete-akruess-optronic-p1000-manuelles-polarimeter.jpg
 

Osmosis Vanderwaal

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Obrigado por sua contribuição e correção da terminologia. Um polarímetro custa a partir de US$ 1.000 e o que estou tentando fazer é um refratômetro (suponho que seja uma terminologia vaga, mas só quero ver se uma substância inclina a luz em 20° levao, 20° ou mais dextrorotário ou apenas alguns graus para cada lado (para permitir o excesso enantiomérico). Comprei essas folhas de filme polarizador. Tentei tirar algumas de um telefone antigo, mas não foi possível. Não estou conseguindo entender a situação da luz, mas tenho muitos contatos, lcds e coisas do gênero, mas comprarei a coisa certa assim que entender o que é isso. Sou um narcisista incrível, então não há nada que eu não possa fazer (em minha mente). Posso imprimir placas de circuito, tenho uma impressora 3d, equipamento de resina uv e epóxi. Abrirei minha carteira e comprarei o que for necessário. Eu poderia comprar um polarímetro, mas não posso carregá-lo por aí e não preciso de algo tão preciso. Eu adoraria projetar algo que qualquer pessoa possa fazer com uma lata de balas e um monóculo barato ou uma luneta de brinquedo ou... qualquer coisa que eu possa fazer funcionar e que não seja uma peça personalizada. Na próxima postagem, explicarei por que estou tentando fazer isso. Infelizmente, estou longe de ser um químico, nunca tive uma aula ou lição em minha vida. Tenho equipamentos iguais aos da maioria dos laboratórios de química do ensino médio e sou bastante versado no assunto, mas tenho muito pouca experiência em laboratório.
 

Osmosis Vanderwaal

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Eu disse,
Usei tiras de pH e fui 2 pontos além do pKa e do pKb em cada sentido
 
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