Hvad er optiske isomerer?
To molekyler med den samme kemiske sammensætning kan konstrueres med forskellige atomkonfigurationer. Atomer i disse molekyler er arrangeret forskelligt, og når deres spejlbilleder vendes til samme retning, stemmer atomerne i disse molekyler ikke på linje med hinanden. Disse molekyler er også kendt som chirale molekyler. Chirale molekyler kan ikke overlejres på hinanden. En isomer er et sådant molekyle.
En optisk isomer er et molekyle, der har indflydelse på planpolariseret lys. Lysbølger har specifikke frekvenser. Polariseret lys bevæger sig i bølger på et specifikt plan eller vibrationsfrekvens. Når en enkelt lysfrekvens bevæger sig gennem optiske isomerer, roteres dens plan. Denne rotation kan være med uret eller mod uret afhængigt af den elektriske opladning af de optiske isomerer.
Forskere tester normalt for optiske isomerer ved hjælp af et polarimeter. Komponenter af et polarimeter inkluderer normalt et stykke polariseret materiale, gennem hvilket lys passerer, et rør, der bruges til at holde en opløsning, en roterbar analysator og et okular. Røret er fyldt med vand, der ikke har nogen elektrisk ladning, og analysatoren drejes, så der ikke kan ses noget lys passere gennem det.
Polarisatorerne krydses normalt i en vinkel på 45 grader. En opløsning, der indeholder optiske isomerer, sættes til vandet, og analysatoren drejes, indtil der kan ses lys komme gennem instrumentet. På denne måde kan virkningen af isomererne måles, og rotationsvinklen kan bemærkes.
Eksempler på isomerer er aminosyrer, sukkerarter og proteiner. Den forskellige smag og lugt fra nogle fødevarer kan tilskrives den måde, atomerne i disse fødevarer er på linje. Receptorer i munden og næsen oplever muligvis smagen og aromaen i fødevarer baseret på, hvordan disse molekyler er arrangeret, og hvordan de reagerer på disse receptorer.
Optiske isomerer kan også bruges til at måle renheden af en kemisk opløsning. For eksempel kan de bruges i sukkerindustrien til at måle koncentrationen af bulk sukker sirup. Inden for medicin udvikles brugen af optiske isomerer til måling af niveauerne af blodsukker hos diabetikere. Optisk mineralogi kan også bruge isomerer til at identificere materialer i et tyndt afsnit af mineralaflejringer.
Adskillelsen af optiske isomerer kan være et nyttigt redskab til videnskabelig forskning. Ved undersøgelse af aminosyrer kan disse syrer separeres og måles ved anvendelse af optiske isomerer. Et stof, der indeholder optiske isomerer, ledes gennem et fast stof eller en væske, der har elektrisk ladede atomer, og de optiske isomerer adskilles ved reaktionen af den elektriske ladning af opløsningen og isomerer. Optiske isomerer er en almindelig forekomst i naturlig kemi og kan bruges i mange brancher, herunder medicinsk forskning.