Que sont les isomères optiques?
Deux molécules de la même composition chimique peuvent être construites avec des configurations atomiques différentes. Les atomes dans ces molécules sont disposés différemment et, lorsque leurs images miroir sont tournées dans la même direction, les atomes de ces molécules ne sont pas alignés. Ces molécules sont également connues sous le nom de molécules chirales. Les molécules chirales ne peuvent pas se superposer. Un isomère est une telle molécule.
Un isomère optique est une molécule affectant la lumière polarisée dans le plan. Les ondes lumineuses ont des fréquences spécifiques. La lumière polarisée voyage dans les vagues sur un plan ou une fréquence de vibration spécifique. Lorsqu'une seule fréquence de la lumière traverse des isomères optiques, son plan est mis en rotation. Cette rotation peut être horaire ou antihoraire en fonction de la charge électrique des isomères optiques.
Les scientifiques testent généralement les isomères optiques à l'aide d'un polarimètre. Les composants d'un polarimètre comprennent généralement un morceau de matériau polarisé à travers lequel passe la lumière, un tube utilisé pour contenir une solution, un analyseur rotatif et un oculaire. Le tube est rempli d'eau, qui n'a pas de charge électrique, et l'analyseur est mis en rotation afin qu'aucune lumière ne puisse être vue le traversant.
Les polariseurs sont généralement croisés à un angle de 45 degrés. Une solution contenant des isomères optiques est ajoutée à l'eau et l'analyseur est tourné jusqu'à ce que de la lumière apparaisse à travers l'instrument. De cette manière, l'effet des isomères peut être mesuré et l'angle de rotation peut être noté.
Des exemples d'isomères sont les acides aminés, les sucres et les protéines. Les différents goûts et odeurs de certains aliments peuvent être attribués à la façon dont les atomes de ces aliments sont alignés. Les récepteurs de la bouche et du nez peuvent percevoir le goût et l'arôme des aliments en fonction de la manière dont ces molécules sont disposées et de la façon dont elles réagissent à ces récepteurs.
Les isomères optiques peuvent également être utilisés pour mesurer la pureté d'une solution chimique. Par exemple, ils peuvent être utilisés dans l'industrie du sucre pour mesurer la concentration de sirop de sucre en vrac. En médecine, l’utilisation des isomères optiques est en cours de développement pour mesurer les niveaux de sucre dans le sang chez les diabétiques. La minéralogie optique peut également utiliser des isomères pour identifier des matériaux dans une mince section de gisements minéraux.
La séparation des isomères optiques peut être un outil utile pour la recherche scientifique. En étudiant les acides aminés, ces acides peuvent être séparés et mesurés en utilisant des isomères optiques. Une substance contenant des isomères optiques est passée à travers un solide ou un liquide comportant des atomes chargés électriquement, et les isomères optiques sont séparés par la réaction de la charge électrique de la solution et des isomères. Les isomères optiques sont fréquents en chimie naturelle et peuvent être utilisés dans de nombreuses industries, y compris la recherche médicale.