Sacharose ist optisch aktiv. Optische Isomere drehen die Ebene von linear polarisiertem Licht bei gleicher Konzentration in den gleichen Betrag, aber in entgegengesetzter Richtung. Durch Bestimmung des Drehwinkels der Polarisationsebene kann auf die Konzentration optisch aktiver Substanzen geschlossen werden.

Wenn die Konzentration der Sacharose als Funktion der Zeit bestimmt werden kann, kann die Geschwindigkeitskonstante K berechnet werden. Der Verlauf der Zuckerinversion lässt sich gut verfolgen. Die Messungen werden in einem Polarimeter vorgenommen. Dieser besteht im Wesentlichen aus einer natren Dampflampe, einem Polarisator, einer Quivette und dem Analysator.

Ein Blick durch das Polarimeter zeigt bei nicht abgeglichenen Licht zwei schwarze Balken außen oder einen schwarzen Balken in der Mitte. Um den Drehwinkel abzulesen, muss der Analysator so verdreht werden, dass die Fläche gleich dunkel ist.

Hier ist der Aufbau der Versuches dargestellt. Links befindet sich ein Thermostat auf 30 Grad eingestellt, daneben die Glasquivette sowie das Polarimeter und ein weiteres Thermostat aus 70 Grad eingestellt. Zunächst werden die beiden Thermostate temperiert. Die Wasserkühlung wird schwach angeschaltet. Außerdem wird die Natron Spektrallampe des Polarisators angeschaltet.

In einem Becherglas wird eine Rohrzuckerlösung hergestellt. Dazu werden zunächst 25 Gramm Sararose abgewogen. Anschließend werden 75 Gramm Wasser eingewogen und die Sararose gelöst. Danach werden 40 ml einer dreimularen Salzsäure in ein Becherglas pipettiert.

Die Zuckerlösung und die dreimulare Salzsäure werden im Thermostat auf 30 Grad temperiert. Zu der temperierten Zuckerlösung wird die ebenfalls temperierte Salzsäure zügig zugegeben und die Uhr gestartet.

Dann wird die Quivette zunächst mit wenig Reaktionslösung gespült und anschließend Luftblasen frei gefüllt. Die Quivette wird in den Strahlengang eingelegt und dort befestigt. Während der gesamten Messung ist die Messtemperatur in ca. 10 Minuten Abstände zu kontrollieren und ins Messprotokoll aufzunehmen.

Zunächst wird der Drehwinkel alle 2 Minuten und nach 10 Minuten alle 5 Minuten registriert. Die Messdauer dauert insgesamt 60 Minuten. Mit einem Teil der überschüssigen Reaktionslösung wird ein 100 ml Messkolben ausgespült.

Der Rest der Lösung wird anschließend in einen Kolben gegossen und mit einem kleinen Stopfen abgedeckt. Der Kolben wird in den 70 Grad vorgeheizten Thermostaten für 20 Minuten lang temperiert. Nach den 20 Minuten lässt man die Lösung auf den Tisch abkühlen. Und vor der Messung wird sie auf 30 Grad temperiert.

Nachdem die erste Messung beendet ist, wird die Quivette entleert und mit einer geringen Menge der zweiten Lösung gespült und anschließend Luftblasen frei aufgefüllt. Die Quivette wird in den Strahlengang eingelegt und dort befestigt. Der Drehwinkel wird 10 mal ermittelt. Dieser Wert liefert den Endwert alpha unendlich.

Kommen wir nun zur Auswertung. In der ersten Tabelle werden die Messergebnisse zusammengestellt, sowie die relative Standardabweichung berechnet. In der zweiten Tabelle wird zunächst die Differenz von alpha und alpha unendlich und anschließend der Logarithmus der Differenz gebildet.

Der Logarithmus der Differenz alpha minus alpha unendlich wird in der Abbildung 1 gegen die Zeit aufgetragen. Aus der linearen Regression der Grafik kann die Geschwindigkeitskonstante ermittelt werden. Zuletzt wird die relative Standardabweichung von Tabelle 2 über die RGB-Funktion ermittelt. In Tabelle 3 wird die Ermittlung der Geschwindigkeitskonstante zusammen mit 3 Literaturwerten nach Arenius ausgewertet.

Anschließend wird der Logarithmus der Geschwindigkeitskonstante ermittelt. In dem Arenius-Diagramm wird lnk als Funktion von 1 durch t aufgetragen. Aus der linearen Regression der Grafik kann die Aktivierungsenergie über die Formel minus M mal R ermittelt werden.

Die RGB-Auswertung von Tabelle 4 liefert die relative Standardabweichung. Zuletzt wird das Auswertungsblatt ausgefüllt.