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物理化学实验讲义 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
如果m、n、p为零，即这些物质与λ无关，则λ∞= 0， （8）式简化为 ln λ0 /λ= kt （9）
物性λ可以是旋光度、吸光度、体积、压力、电导等。 对本实验而言，以旋光度代入（8）式，得一级反应速率方程式：
ln(α0-α
(10)
以ln(α-α∞)对t作图，直线斜率即为-k。
通常有两种方法测定α∞，一是将反应液放置48h以上，让其反应完全后测α∞；一是将反应液在50—60℃水浴中加热半小时以上再冷到实验温度测α∞。前一种方法时间太长，而后一种方法容易产生副反应，使溶液颜色变黄。本实验采用Guggen法处理数据，可以不必测α∞。 把在t和t+Δ（Δ代表一定的时间间隔）测得的α分别
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∞
)/(α-α
∞
) = kt
物理化学实验讲义 旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
用αt和αt+Δ表示，则有
α
(11)
α(12)
（11）式-（12）式 αt -αt+Δ= (α0-α∞)e-kt(1- e-kΔ) 取对数 ln(αt -αt+Δ) = ln[ (α0-α∞)(1-e-kΔ) ] - kt (13)
从（13）式可看出，只要Δ保持不变，右端第一项为常数，从ln(αt -αt+Δ)对t作图所得直线的斜率即可求得k。 Δ可选为半衰期的2—3倍，或反应接近完成的时间之半。本实验可取Δ=30，每隔5min取一次读数。
Ⅲ、仪器与试剂
t+Δ
t
-α
∞
= (α0-α
∞
)e-kt
-α
∞
= (α0-α
∞
)e-k(t+
Δ)
全自动旋光仪一套，容量瓶(50ml or 25ml))一个，移液管(25ml)一支，100ml锥形瓶一个，50ml烧杯一个，搅拌棒一支；4mol·l-1HCl，蔗糖。
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Ⅳ、实验步骤
1．先作仪器零点校正。将空的或装满水的旋光管置于旋光仪暗匣内，开亮光源，眼对目镜，旋转检偏镜，同时调整焦距，直至视野亮度均匀，观察此时读到的旋光度是否为零，如不是零，需调整到零。（本实验所需数据为一相对值可不做零点校正）。
2．在小烧杯中称取蔗糖约5g，用少量蒸馏水溶解，倾入25ml容量瓶中，稀释至刻度，再倾入100ml锥形瓶中。又用25ml移液管吸取4mol·l-1盐酸溶液放入锥形瓶中，及时记录反应开始时间，混合均匀，尽快用此溶液淌洗旋光管后立即装满旋光管，盖上玻璃片，注意勿使管内存在气泡，旋紧管帽后(用滤纸擦去管外的溶液，以防酸液腐蚀旋光仪)即放置在旋光仪中测出旋光度。此后每隔5min测一次，经一小时后停止实验。
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Ⅴ、数据记录与处理
1．取Δ为30min，每5min取一次数据（每个点快速读取三个值而求平均值），列出记录表格： t /min αt Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均值 (t+Δ) /min 40 45 50 55 60 αt+Δ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均值 αt-αt+Δ ln(αt-αt+Δ) 5 10 15 20 25 30 35 2．以ln(αt-αt+Δ)对t作图，从所得直线斜率求k。
Ⅵ、教学讨论
1．蔗糖在纯水中水解速率很慢，但在催化剂作用下会迅速加快，其反应速率大小不仅与催化剂种类有关而且与催化剂的浓度有关。
2．温度对测定反应速率影响很大，所以严格控制反应温
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