Grande saccarimetro di Soleil

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Descrizione e caratteristiche fisiche

Il saccarimetro è montato, mediante un giunto snodabile, su un treppiedi di ottone laccato con base di ghisa. Il tubo contenente la soluzione in esame viene appoggiato su due appositi supporti solidali con le ghiere che contengono le parti ottiche dello strumento. Il polarizzatore è composto da un tubo nel quale si trova una pila di lastre di vetro inclinate (per polarizzare la luce per rifrazione).

I tubi per le soluzioni giacciono su dei supporti che possono scorrere su una guida orizzontale e possono essere messi in serie. Il polarizzatore e l'analizzatore sono uguali a quelli di altri strumenti. Tra l'analizzatore e il tubo si trova il compensatore di Soleil, formato da due sottili prismi triangolari (mancanti) che si ottengono tagliando obliquamente una piastra di quarzo levogiro. Un sistema di pignone dentato e cremagliera permette loro di scorrere l'uno sull'altro; in questo modo è possibile variare lo spessore di quarzo attraversato dalla luce nel compensatore. Una scala (mancante) posta sopra il compensatore permette di determinare la posizione dei prismi. Il compensatore porta anche una lamina di quarzo destrogiro, posta davanti ai prismi levogiro. In questo modo, quando i due prismi sono in un posizione tale che l'indice della scala indica lo zero significa che la rotazione del piano di polarizzazione della lamina destrogira è perfettamente compensata dai due prismi levogiri e quindi il risultato visibile è nullo (nessuna rotazione). Se si fanno scorrere i due prismi tra loro, aumentando o diminuendo lo spessore totale, si avrà una rotazione rispettivamente a sinistra o a destra. Fra l'analizzatore e l'oculare si trovano anche una lamina di quarzo e un prisma di Nicol. Questo sistema forma il generatore di "tinta sensibile" che serve per determinare il piano di polarizzazione della luce che arriva all'oculare. Riempiendo il tubo con una soluzione otticamente attiva, il piano di polarizzazione della luce proveniente dal polarizzatore sarà ruotato. Con il compensatore quindi si cerca di annullare questo effetto, modificando opportunamente la posizione dei due prismi scorrevoli. A questo punto leggendo la scala è possibile determinare direttamente il titolo (in %) della soluzione zuccherina.

Notizie storiche e uso dello strumento

Il saccarimetro è un polarimetro modificato per misurare il potere rotatorio delle soluzioni otticamente attive e in particolar modo la concentrazione delle soluzioni zuccherine. Queste infatti ruotano il piano di polarizzazione del fascio di luce che le attraversa. La rotazione è proporzionale alla concentrazione della soluzione e alla lunghezza della colonna di liquido. Per questo motivo veniva anche utilizzato in medicina per controllare la concentrazione dello zucchero nell'urina dei diabetici.

Il saccarimetro di Soleil è stato ideato intorno al 1840 dal costruttore francese Jean Baptiste Francois Soleil père (1798 - 1878) e perfezionato poi dal suo genero e successore Jules Duboscq (1817-1886). Questo modello è di grandi dimensioni e, per determinare la concentrazione delle soluzioni, utilizza il compensatore di Soleil. Infatti il principio di questo strumento non è l'ampiezza di rotazione del piano di polarizzazione ma la compensazione; l'uso cioè di un'altra sostanza con potere rotatorio che annulla l'effetto ottico della soluzione.

Lo strumento è firmato J. Duboscq à Paris ed è riportato nel Catalogo Blaserna: ''Grande saccarimetro con un termometro e sei tubi per osservazioni, una pila a lamine di cristallo, tre specchietti, e vari piccoli pezzi di ricambio (un apparecchio completo L.500).'' Mancano un tubo, i tre specchietti. I vari piccoli pezzi di ricambio probabilmente sono dei prismi polarizzatori che sono conservati separatamente dallo strumento.

Bibliografia & sitografia

• Duboscq J. (1885). Historique & Catalogue des Tous les Instruments d’Optique Superieure. Paris: Maison Jules Duboscq

• Fondazione Scienza e Tecnica di Firenze, Saccarimetro di Soleil e Duboscq, www.fstfirenze.it/saccarimetro-di-soleil-e-duboscq

• WikipediA: Saccharimeter, en.wikipedia.org/wiki/Saccharimeter

• YouTube: Fondazione Scienza e Tecnica di Firenze, The Soleil-Duboscq saccharimeter, youtu.be/hTEMgXSX6ak