＜追記＞　時間が経つと、こだわりが消えてもっと進化した形が生まれることがある。以下の文章も参考にしてほしいが、「簡単旋光計」の方を見てほしい。計測精度は変わらない。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（０７．３）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０５．６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　林　正幸　　旋光計の製作　光学異性体の旋光性を調べるには、あめ玉と偏光板を使う実験がある。私は大学時代に旋光計とにらめっこをしていたので、いつかそれを手づくりしてみたいと考えていた。　はじめは容器（セル）を垂直型にしたが、液面が揺れるにつれて光源の像が揺れて計測しにくかった。そこですこし製作が難しくなるが、水平型にすると大幅に改善できた。セルの長さは１０ｃｍ（１ｄｍ）にした。光源には高輝度発光ダイオードを利用した。通常の計測ではナトリウムのＤ線が使われるので、赤色を基本としたが、緑と青色も準備して、旋光度の波長による変化（旋光分散）も調べられるようにした。［ａ］製　作［１］ラップフィルムの、長さ３０ｃｍほどの紙管の内径を計り、それにちょうど収まる角柱の底辺を求め、それをａ［ｍｍ」とする（２４～２６ｍｍになる）。厚さ１ｍｍのアクリル板で、図のような形を、大きいはさみで切り取る。　　　　そしてアクリル接着剤（ジクロロメタン）で接着してセルをつくる。大きすぎればエッジを紙やすりで削り、小さければエッジにビニールテープを貼る。最後に水漏れしないか、チェックする。参考：紙管は寸法にばらつきがある。個々に設計する必要がある。備考：１ｍｍアクリル板ははさみで切れ、接着も容易であるので、さまざまな形をつくる　　　のに便利である。［２］紙管に縦に直線を引き、０°の基準線にする。そして左右に９０°ずれたところにも平行に直線を引く。参考：角度については、フレキシブルなメジャーを使い、円周を分割するとよい。後で角　　　度計測の基準になるので、正確に作業する。一方を１００ｍｍ残して、大きいカッターで縦割りにし、半分を切り取る。左図のようにセルを挿入し、切り取った半円筒を被せて端を切って長さをそろえる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 1 - 　　　　［３］工作用紙で、紙管に被せて滑らかに回るような直径で、高さが８０ｍｍの円筒をつくる（１回半ほど巻き付けるとよい）。そして右図を参考にしてこの一方に、中心に直径が１５ｍｍの円形ののぞき窓がある底面を固定する。参考：私はセロテープを使った。［４］偏光板を、幅が（ａ－１）ｍｍ、と２０ｍｍになるように平行に切り出す。長さは、前者が３５ｍｍほど、後者が２５ｍｍにする。角度目盛りを付けるときのために、きちんとした長方形にする。参考：私は科学館から入手した立体映画用のめがねの偏光板を利用した。したがって前者　　　の長さが３０ｍｍになった。もうすこしゆとりがあった方が作業しやすい。細かい泡の入った包装用白色ポリシートを前者の偏光板と同じ大きさに切り出す。これは光を散乱させて光源像をぼかすために使う。　左図のセルのｂの位置に、前者の偏光板を横長にして、はみ出す部分は折り曲げて固定する。これも角度目盛りを付けるときのために、角柱に平行になるように注意する。その上にポリシートを縦長にして固定する。そして後者の偏光板は、円筒の窓に固定する。［５］下図のようにラグ板に、赤色の高輝度発光ダイオード（ＬＥＤ）を前側に、３ｐトグルスイッチを後側になるように固定し、電池ホルダー（単３を２本入れるタイプ）の電源線と、ＬＥＤとスイッチ、それに１００Ω抵抗が直列になるように配線する。そしてラグ板と電池ホルダーをビニールテープを巻き付けて合わせ、ＬＥＤがセンターに来るようにする。参考：ＬＥＤには極性がある。　　　　ポリシートを７ｃｍ幅にして光源に巻き付け、工作した紙管に半円筒を被せて輪ゴムで固定し、その中にちょうど収まるようにする。参考：紙管の内径が小さいときは、ラグを大きく曲げて、そのまま収まるようにする。　さらに緑、青色のＬＥＤの光源を追加してもよい。ただしこちらは抵抗は入れない。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 2 - 参考：３色のＬＥＤ光源は、これに黒色のケント紙を筒状に巻き付け、光の加法混色の実　　　験に使うことができる。私はすでに製作してあったものを利用した。［６］左図のセルのｃの位置にビニールテープを貼り、中心に縦線を入れ、これが０°の基準線に合うように紙管に挿入する。光源を収め半円筒を被せて回し、明暗の状況を確認する。明の状態で、セルの正方形（偏光板を張った位置）と円筒に張った偏光板の長方形が、きちんと平行になるように円筒を回す。そしてその位置で円筒と０°の基準線が出会う位置に指針のための縦線を入れる。　左図の紙管のｄの位置に、３０°刻みに目盛りを付ける。右９０°から１８０°を通り左９０°までが計測に使う部分である。［７］調整は、円筒を右に回して最も暗くなるのが右９０°である、そして同じく左に回して最も暗くなるのが左９０°であることを確認する。もしずれていたら指針の位置を修正する。　そして右旋性の場合には旋光度は、右９０°からさらに何°回すと最も暗くなるかで計測する。逆に左旋性の場合には左に回し、左９０°からさらに何°回すと最も暗くなるかで計測することにする。備考：もちろん左旋性の場合、右９０°から何°もどすともっとも暗くなるかで計測する　　　こともできる。［ｂ］計　測［１］光学異性体の旋光度 α は、その厚さつまり光路の長さ（具体的には［ｄｍ］で表し、記号をｌとする）と、水溶液などの場合はその濃度（具体的には１００ｍｌに含まれる異性体の質量［ｇ］を使い、記号をｃとする）に比例する。ただし異性体と溶媒分子の相互作用もあって単純ではない。また光の波長によって変化し、波長が短くなると次第に大きくなる（どこかでピークになり、それから減少することもある）。　ある光学異性体の溶液状態における比旋光度［α］とは、厚さｌ＝１あたり、上の濃度ｃ＝１００あたりの旋光度のことである。したがって計測される旋光度 α との間には次の関係式が成り立つ。　　　　α ＝ｌｃ[α]／１００ちなみに純液体における比旋光度は、溶液状態との関連で、液体の比重 ρ を使い、厚さｌ＝１あたり、比重 ρ＝１あたりの旋光度のことである。　　　　α ＝ｌρ[α] ［２］ブドウ糖（グルコース）水溶液の比旋光度は、化学便覧によると、２０℃、Ｄ線（λ＝５８９.３ｎｍ）で、そして濃度がｃ＝１～１８の範囲で、ほぼ　　　　［α］＝５２.５［°］（右旋性）である。計測には２.５ｍｏｌ/ｌ水溶液を使ったので、光源を赤色にした場合の旋光度は　　α ＝１×（１８０×２.５×０.１）×５２.５／１００＝２３.６［°］が期待される。［３］計測は最小目盛り３０°を１０分割して３°刻みで行う。精度の方も３°ほどと考えられる。計測結果は　　　　赤　α ＝２１［°］　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 3 - になった。ちなみに光源の色を変えると　　　　緑　　　　２７［°］　　　　青　　　　３０になった。［４］ショ糖（スクロース）水溶液の比旋光度は、有機化合物辞典（講談社）によると、２０℃、Ｄ線で　　　　［α］＝６６.５［°］（右旋性）である。１.５ｍｏｌ/ｌ水溶液では、その旋光度は　　α ＝１×（３４２×１.５×０.１）×６６.５／１００＝３４.１［°］が期待され、計測結果は　　　　赤　α ＝２７［°］になった。［５］純液体のリモネン（Ｃ₁₀Ｈ₁₆ ）の比旋光度は、化学便覧によると、２１℃、Ｄ線で、　　　　［α］＝１１５.９［°］（右旋性）である。密度が０.８４０ｇ/ｍｌであるので、その旋光度は　　α ＝１×０.８４０×１１５.９＝９７.４［°］が期待され、計測結果は　　　　赤　α ＝８５［°］になった。［ｃ］課　題　水溶液を使った計測は、明暗がはっきりとして快適である。　しかしリモネンでは最も暗くなる位置が分かりづらかった。またリモネンはアクリル板を溶解して半透明化させるようである。　またセルはいくつか製作したが、ものによって何故か、明暗がはっきりしないことが起こる。　いつかこれらの課題を解決したい。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 4 - 林正幸と主万子の始めのホームページ（to our initial Home Page）にもどる。