Физик-студент создал поляриметр с помощью конструктора «Лего».

Исследователь поставил перед собой задачу проанализировать чистоту аскорбиновой кислоты двух марок с использованием поляриметрии с инструментами, доступными в учебном процессе. В школьном классе или лаборатории трудно представить коммерческие устройства, так как контроль оптически активных веществ через определение их угла поворота — это сложная оптическая технология. Следовательно, приборы, применяемые на предприятиях фармацевтической, химической, косметической и пищевой отраслей, имеют высокую стоимость.

Студент предложил простую альтернативу, которая обошлась разработчикам всего в 150 долларов, в то время как ручные поляриметры стоят более 1200 долларов, а лабораторные — в 10 раз дороже. В качестве основы прибора была использована квадратная опорная пластина «Лего» размером 48 на 48, на которую были установлены основные элементы.

Для создания шаблонов ученый использовал бумажную модель транспортира, которую ламинировал. Аналогично он напечатал на бумаге рисунки для неподвижной и вращающейся поляризационных пленок, а затем перенес их на пленку с линейной поляризацией. Компоненты студент скрепил скотчем и крепежом из конструктора, предварительно сделав отверстия в пластике. Затем он прикрепил стеклянную кювету с прозрачным образцом к поляриметру и добавил светодиоды.

Эксперимент заключался в тестировании прибора на образцах аскорбиновой кислоты двух фармацевтических брендов, которые можно приобрести без рецепта. Затем результаты были сопоставлены с теоретическими значениями.

Результаты показали, что в одном случае угол поворота при поляриметрии (поворот линейно поляризованного света при прохождении через оптически активные химические вещества вправо или влево) находился в допустимом диапазоне, в то время как в другом случае наблюдались значительные отклонения. Это указывает на высокую чистоту аскорбиновой кислоты одного бренда и возможные примеси у второго производителя.

Выводы подтверждают данные о температуре плавления, что также следует учитывать для надежной оценки чистоты вещества. В целом, самодельный поляриметр продемонстрировал эффективность в практическом применении, что делает его подходящим для образовательных целей.

Исследование было опубликовано в журнале Journal of Physics: Conference Series.