Hva er optiske isomerer?
To molekyler med samme kjemiske sammensetning kan være konstruert med forskjellige atomkonfigurasjoner. Atomer i disse molekylene er anordnet på en annen måte, og når speilbildene deres blir snudd i samme retning, stemmer ikke atomene i disse molekylene med hverandre. Disse molekylene er også kjent som chirale molekyler. Chirale molekyler kan ikke legges over hverandre. En isomer er et slikt molekyl.
En optisk isomer er et molekyl som har innvirkning på planpolarisert lys. Lysbølger har spesifikke frekvenser. Polarisert lys beveger seg i bølger på et bestemt plan, eller vibrasjonsfrekvens. Når en enkelt lysfrekvens beveger seg gjennom optiske isomerer, roteres planet. Denne rotasjonen kan være medurs eller mot klokken avhengig av den elektriske ladningen til de optiske isomerer.
Forskere tester vanligvis for optiske isomerer ved hjelp av et polarimeter. Komponenter til et polarimeter inkluderer vanligvis et stykke polarisert materiale som lys passerer gjennom, et rør som brukes til å holde en løsning, en roterbar analysator og et okular. Røret er fylt med vann, som ikke har noen elektrisk ladning, og analysatoren roteres slik at det ikke kan sees noe lys som passerer gjennom det.
Polarisatorene krysses vanligvis i en vinkel på 45 grader. En løsning som inneholder optiske isomerer blir tilsatt vannet og analysatoren blir dreid til det kan sees lys komme gjennom instrumentet. På denne måten kan effekten av isomerene måles og rotasjonsvinkelen kan noteres.
Eksempler på isomerer er aminosyrer, sukker og proteiner. Den forskjellige smaken og lukten av noen matvarer kan tilskrives måten atomer i disse matvarene er på linje. Reseptorer i munnen og nesen kan oppfatte smaken og aromaen i mat basert på hvordan disse molekylene er ordnet og hvordan de reagerer på disse reseptorene.
Optiske isomerer kan også brukes til å måle renheten til en kjemisk løsning. For eksempel kan de brukes i sukkerindustrien for å måle konsentrasjonen av bulk sukker sirup. Innen medisin utvikles bruken av optiske isomerer for å måle nivået av blodsukker hos diabetikere. Optisk mineralogi kan også bruke isomerer for å identifisere materialer i en tynn del av mineralforekomster.
Separasjonen av optiske isomerer kan være et nyttig verktøy for vitenskapelig forskning. Ved studier av aminosyrer kan disse syrene separeres og måles ved bruk av optiske isomerer. Et stoff som inneholder optiske isomerer føres gjennom et fast stoff eller væske som har elektrisk ladede atomer, og de optiske isomerer blir separert ved reaksjonen av den elektriske ladningen til løsningen og isomerene. Optiske isomerer er en vanlig forekomst i naturlig kjemi og kan brukes i mange bransjer inkludert medisinsk forskning.