Komunitný projekt; kontrola chirality ( optický refraktometer)

[Osmosis Vanderwaal]

Niekoľkokrát sa mi stalo, že som napríklad užíval metamfetamín a hovoril som si: " zdá sa, že ma to určite veľmi neohúri. Chutí to rovnako ako zvyčajne, kryštáliky sú dosť amorfné, tento produkt nemá v skutočnosti dlhý štíhly paralelogramový tvar v priereze, aký by mal mať úlomok metamfetamínu D(R), a nie je to,plochá hranatá vločka pripomínajúca okennú tabuľu, ktorú by človek očakával od metamfetamínu L(S). Som si istý, že mnohí z nás videli reči muža, ktorý si kúpil veľké množstvo od lídra kryptomeny, a keď ho to nezohúrilo, se poslal do laboratória a zistil, že ide o 72 % L-metamfetamínu. Myslím, že sa to stáva oveľa častejšie, ako si ľudia uvedomujú. Existujú návody a 100 odsekov diskusií o odstraňovaní D-methu z racemickej zmesi. V súčasnosti je to ťažko nákladné, drahé alebo časovo náročné zistiť.
Existuje zariadenie, ktoré pri správnom použití dokáže merať chiralitu molekúl. Nazýva sa refraktometer. Dokáže zmerať, ako veľmi a akým smerom molekula ohýba svetlo. Činnosť ohýbania svetla sa nazýva optická aktivita. Molekula je aktívna len vtedy, ak je chirálna. Okrem toho, ak má molekula viac ako 1 otočnú väzbu, všetky väzby sa musia otáčať rovnakým smerom, aby bola molekula opticky aktívna. Refraktometer, vhodný na. Chemické účely stojí približne 1000 USD a viac.

1S,2R efedrín nie je opticky aktívny. Čistý výsledok na svetlo je, že nie je ohnutý. Najprv sa ohýba proti smeru hodinových ručičiek, potom sa ohýba v smere hodinových ručičiek, takže celkovo nedochádza k žiadnej zmene
1S,2S efedrín je opticky aktívny, najprv ohýba svetlo v smere hodinových ručičiek, potom ho ohýba viac v smere hodinových ručičiek

Racemické zmesi izomérov nie sú aktívne. Teoreticky má chemická látka 50 % leavorotárnej chirality a 50 % dextrorotárnej, takže čistý výsledok je 0, ale v živote sa zriedkakedy stretneme s dokonalým lineárnym výsledkom. Takže 2-3° L alebo R je v rámci očakávaného rozsahu pre racemickú zmes. Každá molekula, dokonca každá väzba, má určitý stupeň rotácie a tento počet závisí od faktorov, ako je teplota a sila roztoku, takže na získanie presného merania sa tieto veci musia zohľadniť a započítať ako premenné do rovnice.
V skutočnosti nepotrebujeme zariadenie za 1000 dolárov, aby sme zistili, či molekula otáča svetlo, a nepotrebujeme presne merať, ako veľmi sa svetlo ohýba. Vieme, že
ohýba svetlo silne CC
Ohýba svetlo mierne CC
Neohýba svetlo
Ohýba svetlo mierne v smere hodinových ručičiek
Ohýba svetlo silne v smere hodinových ručičiek
To je všetko, o čo mi ide, ale chcem, aby bol lacný a prenosný, aby som ho mohol použiť na preskúmanie výrobku pred jeho kúpou. Mám veľa "vecí", teda predmetov, o ktorých si myslím, že ich môžem využiť na vytvorenie prototypu zariadenia a otestovanie/úpravu návrhu s cieľom optimalizovať jeho náklady a schopnosti.
Mám 5V lítiové batérie všetkých druhov. Ušnice majú úplne maličké batérie a mám nejaké zo starých váh, slúchadlá buetooth, sexuálne hračky, tony batérií do telefónov ( ale myslel som na niektoré z maličkých dobíjateľných 5V batérií) a led yea svetlá, hobby svetlá typu železničnej trate led rezistory uv led lcds, to všetko. Mám 3d tlačiareň. Dostal som ju a nikdy som sa jej nedotkol. Viem, že je tu všetko a niekoľko roliek filamentu. Budem robiť prototypy a môžem ich poslať ľuďom, aby ich vylepšili a upravili. Nemám v úmysle si tento nápad alebo výmysel patentovať alebo z neho profitovať. Myslím si, že by to prospelo skupine a svetu. Dnes som dostal prvé kusy, o ktorých som vedel, že sa mi neváľajú. Mohlo by to stačiť na výrobu 20 alebo dokonca 50 kusov

 

[Osmosis Vanderwaal]

Uvítal by som technickú pomoc, pretože som nikdy nevidel ani refaktometer. Dúfam, že takí miestni experti ako @WillD @Marvin "Popcorn" Sutton @GhostChemist @G.Patton sa môžu pravidelne hlásiť a ponúknuť nejaké podrobnosti. Pre instnce

 

[FENTAMAS]

Refraktometre sú určené na iný účel, a to na meranie indexu lomu, tieto prístroje môžu byť zvyčajne veľmi lacné a kompaktné.
Zariadenie, ktoré hľadáte, sa nazýva polarimeter. Meria optickú otáčavosť roztoku vzorky. Aj tie manuálne sú pomerne drahé a veľké.
Našťastie sú založené na jednoduchých princípoch a možno ich reprodukovať v domácich podmienkach, samozrejme, s určitou stratou presnosti.

Všetko, čo potrebujete, je zdroj svetla, dlhá tenká sklenená trubica s plochými koncami (sklo môžete k sklu prilepiť epoxidom) s určitým rozšírením pre vzduchové bubliny (to sa dá ľahko urobiť pomocou horáka, mäkkej trubice a vašich pľúc) a polarizačná fólia alebo sklo. Pre lepšiu presnosť aj akýkoľvek lux meter (meria intenzitu svetla alebo osvetlenosť).
Zdroj svetla by mal byť lineárny (alebo potrebujete ďalší polarizačný filter) a najlepšie s úzkym spektrom čo najbližšie k hodnote sodíkovej výbojky (589 nm), aby ste mohli ľahšie porovnať vaše experimentálne merania otáčania svetla s údajmi z literatúry.
Dobrým a lacným zdrojom takéhoto svetla by mohol byť 5mW 635nm červený laserový diódový modul bez šošovky alebo so šošovkou pre tzv. Ako vieme, väčšina laserových diód má lineárne polarizované koherentné a monochromatické svetlo. Existujú aj diódy s oveľa bližším spektrom 589 nm, ale je nelineárne a širšie, takže možno by sa malo dodatočne zakryť nejakým úzkopásmovým filtrom, ak chcete získať vhodné hodnoty.

Tu si môžete pozrieť dobré vysvetlenie, ako to vlastne funguje:

Príklad jedného z najlacnejších komerčne dostupných manuálnych polarimetrov (v Číne sa podobné dajú kúpiť za 300-500 USD):

 

[Osmosis Vanderwaal]

Ďakujeme za vaše príspevky a opravy týkajúce sa terminológie. Polarimeter začína na 1000 USD a to, čo sa snažím vyrobiť, je refraktometer ( predpokladám, ale to môže byť voľná terminológia, chcem len zistiť, či látka ohýba svetlo o 20° levao, 20° alebo viac dextrorotary alebo len o pár stupňov na obe strany ( aby sa umožnil enantiomérny prebytok). Kúpil som si tie polarizačné fólie. Pokúsil som sa ich zložiť zo starého telefónu, ale nebolo to pre mňa možné. Som v rozpakoch , chápem situáciu so svetlom, ale mám veľa vodičov lcd a podobne, ale kúpim si to správne, len čo pochopím, čo to je. Som neskutočný narcis, takže nie je nič čo by som nedokázal ( podľa mňa) môžem tlačiť plošné spoje, mám 3d tlačiareň, uv a epoxidovú živicu zariadenia. Otvorím túto peňaženku a kúpim si všetko, čo je potrebné. Mohol by som si kúpiť polarimeter, ale nemôžem ho vláčiť a nepotrebujem niečo také presné. Rád by som navrhol niečo, čo môže ktokoľvek vyrobiť z plechovky od mentolky A lacný monokel alebo hračkársky okulár alebo... čokoľvek, čo dokážem vyrobiť, aby to fungovalo a nebolo to na zákazku. V ďalšom príspevku vysvetlím, prečo sa o to snažím. Bohužiaľ, mám ďaleko od chemika, v živote som nemal žiadnu hodinu ani lekciu. Mám vybavenie rovnajúce sa väčšine stredoškolských chemických laboratórií a som pomerne dobre prečítaný v tejto oblasti, ale veľmi málo laboratórnych skúseností.

 

[Osmosis Vanderwaal]

Povedal som to,
Použil som ph prúžky a prešiel som o 2 body za pKa a pKb na každú stranu