noemt men het verschijnsel, dat sommige vaste stoffen en ook vele oplossingen in staat zijn het polarisatievlak van lineair gepolariseerd licht, dat de stof passeert, te draaien en wel hetzij rechts of positief, of naar links of negatief. (Een draaiing in uurwijzerzin voor een waarnemer, op wie de straal toe komt, heet „rechtse” draaiing.) Stoffen welke dit verschijnsel vertonen heten optisch actief. Het best bekende voorbeeld van een vaste stof is wel het kwarts, optisch actieve oplossingen zijn o.a. die van de suikers in water.
De optische activiteit is gebonden aan het ontbreken van bepaalde symmetrie-elementen in het kristal of in het molecule, nl. van symmetrievlakken, tweetallige assen, centrum van symmetrie (zie symmetrie) (dissymmetrie). Dit betekent dat van het molecule (of kristal) twee configuraties denkbaar zijn, die elkanders spiegelbeeld zijn, welke beelden dus ongelijk zijn, zoals dit ook met rechter- en linkerhand het geval is. Beide configuraties hebben een gelijk doch tegengesteld draaiingsvermogen, maar overigens identieke chemische en fysische eigenschappen (antipoden). Verschil treedt alleen op in reacties met eveneens optisch actieve stoffen, zoals echter het geval is in de meeste biochemische systemen. Van het Hoff en Le Bel hebben door hun theorie over het asymmetrisch koolstofatoom het fundament gelegd voor het begrip van het bestaan van optisch actieve moleculen. Moeilijk is echter nog de theoretische berekening van de grootte van het draaiingsvermogen en vooral van de absolute configuratie-bepaling d.i. de vraag welke van de beide mogelijke configuraties nu de rechts en welke de links draaiende is. Men behelpt zich hierbij voorlopig bijv. bij de suikers met een willekeurige keuze. Bij kristallen behoeft de optische activiteit haar oorzaak niet te vinden in het bestaan van optisch actieve moleculen, maar kan deze ook ontstaan door een dissymmetrische rangschikking van op zichzelf symmetrische deeltjes, zoals in natriumchloraat en kwarts.
Het specifieke draaiingsvermogen [a] van een stof is de draaiingshoek van het licht na het passeren van een laag van 10 cm bij een concentratie van 1 g per ml. Aldus zal voor een oplossing in een concentratie van c g per 100 ml, die over een lengte van l cm een draaiing a vertoont, gelden: [a] = 100 a/lc a. Onder het moleculaire draaiingsvermogen verstaat men het specifieke draaiingsvermogen voor een oplossing, die 1 grammolecule per 100 ml bevat. Daar het draaiingsvermogen afhankelijk is van de golflengte van het licht (rotatorische dispersie) is het gebruik van éénkleurig licht, meestal Na-licht, gewenst (zie polarimeter). Uit de waargenomen draaiing kan voor een oplossing van een bekende stof ook de concentratie worden berekend, hetgeen vooral voor suiker-oplossingen een belangrijke analytische methode is.
Onder de invloed van een magnetisch veld in de lengterichting van de met vloeistof gevulde buis gaat ook een optisch niet actieve vloeistof toch het polarisatievlak van gepolariseerd licht draaien (Faraday-effect of magneto-optische rotatie).
SPECIFIEK DRAAIINGSVERMOGEN VAN ENKELE VERBINDINGEN
rietsuiker + 66,50 gr.
glucose + 52,50 gr.
fructose − 91,90 gr.
melksuiker + 55,33 gr.
wijnsteenzuur + 17,20 gr.
chinine − 163,2 gr
cinchonine + 228,0 gr
kamfer + 70,33 gr
nicotine − 164,0 gr
PROF. DR J. A. A. KETELAAR
Lit.: F. M. Lowry, Optical Rotatory Power (London 1935).
