Na skali polarymetru odczytuje się
W polarymetrze na skali odczytuje się kąt skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego i to jest dokładnie to, do czego to urządzenie zostało zaprojektowane. Światło przechodzi przez roztwór substancji optycznie czynnej (np. roztwór cukru, niektóre aminokwasy, kwasy organiczne), a cząsteczki tej substancji powodują obrót płaszczyzny polaryzacji. Polarymetr mierzy właśnie ten kąt obrotu i pokazuje go na skali w stopniach, ewentualnie w tzw. stopniach cukrowych (°Z, skala Ventzkego) stosowanych np. w cukrownictwie. W praktyce technologicznej ten kąt nie jest celem samym w sobie, ale podstawą do dalszych obliczeń. Na jego podstawie, korzystając ze wzoru polarymetrycznego, można wyliczyć stężenie substancji optycznie czynnej, np. zawartość sacharozy w syropie cukrowniczym czy w roztworach stosowanych w przemyśle spożywczym. W wielu zakładach to jest normalna metoda kontroli jakości: określa się kąt skręcenia, a potem z tablic lub programów obliczeniowych przelicza na % cukru czy na zawartość ekstraktu w produktach typu soki zagęszczone, syropy, likiery. Moim zdaniem ważne jest, żeby pamiętać, że sam przyrząd nie „wie”, co mierzy w sensie chemicznym – on tylko rejestruje kąt optyczny. Dopiero technolog, korzystając z norm, krzywych kalibracyjnych i procedur zakładowych, interpretuje ten kąt jako określoną zawartość składnika. W dobrych praktykach laboratoryjnych zwraca się też uwagę na temperaturę, długość rurki pomiarowej i długość fali światła, bo wszystkie te parametry wpływają na wynik kąta skręcenia i są opisane w normach branżowych, np. dla oznaczania cukru w przemyśle spożywczym.
Polarymetr bywa mylony z innymi przyrządami optycznymi, stąd łatwo o skojarzenia z niewłaściwymi wielkościami. Kąt załamania światła mierzy się w refraktometrze, a nie w polarymetrze. Refraktometr bada zmianę kierunku rozchodzenia się światła przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego, co opisuje się współczynnikiem załamania. Ten parametr rzeczywiście wykorzystuje się w przemyśle spożywczym, np. do oznaczania ekstraktu w stopniach Brix, ale to jest zupełnie inne zjawisko fizyczne niż skręcanie płaszczyzny polaryzacji. W polarymetrze światło ma już określoną płaszczyznę polaryzacji i interesuje nas jej obrót, a nie zmiana kierunku promienia. Podobne zamieszanie pojawia się przy odpowiedzi dotyczącej absorbancji. Absorbancję mierzy się w spektrofotometrze, który bada, jak bardzo roztwór pochłania światło o danej długości fali. Wynik odczytuje się jako A (absorbancję) i na tej podstawie, korzystając z prawa Lamberta-Beera, można wyznaczać stężenia różnych związków. W polarymetrii nie chodzi o pochłanianie, tylko o zmianę kierunku drgań wektora pola elektrycznego światła. To są dwa różne mechanizmy oddziaływania promieniowania z materią. Częstym błędem jest też myślenie, że skoro w praktyce z pomiarów polarymetrycznych wyznacza się np. procentową zawartość cukru lub ekstraktu, to polarymetr „mierzy procent”. W rzeczywistości urządzenie pokazuje kąt skręcenia, a dopiero z zależności kalibracyjnych, norm i wzorów technologicznych przelicza się ten kąt na zawartość składnika. W przemyśle cukrowniczym używa się nawet specjalnych skal na polarymetrach, ale fizycznie wciąż podstawową wielkością jest kąt. Moim zdaniem warto zapamiętać zasadę: refraktometr – załamanie i ekstrakt, spektrofotometr – absorbancja, polarymetr – skręcenie płaszczyzny polaryzacji. Pomylenie tych przyrządów prowadzi później do błędów w interpretacji wyników i złego doboru metody badawczej w kontroli jakości.