Vad är optiska isomerer?
Två molekyler med samma kemiska sammansättning kan konstrueras med olika atomkonfigurationer. Atomer i dessa molekyler är arrangerade annorlunda, och när deras spegelbilder vänds för att vända mot samma riktning, står inte atomerna i dessa molekyler i linje med varandra. Dessa molekyler är också kända som kirala molekyler. Chirala molekyler kan inte läggas på varandra. En isomer är en sådan molekyl.
En optisk isomer är en molekyl som påverkar planpolariserat ljus. Ljusvågor har specifika frekvenser. Polariserat ljus rör sig i vågor på ett specifikt plan eller vibrationsfrekvens. När en enda ljusfrekvens rör sig genom optiska isomerer roteras dess plan. Denna rotation kan vara medurs eller moturs beroende på den elektriska laddningen för de optiska isomererna.
Forskare testar vanligtvis för optiska isomerer med en polarimeter. Komponenter i en polarimeter inkluderar vanligtvis ett stycke polariserat material genom vilket ljus passerar, ett rör som används för att hålla en lösning, en roterbar analysator och en okular. Röret är fyllt med vatten, som inte har någon elektrisk laddning, och analysatorn roteras så att inget ljus kan ses passera genom det.
Polarisatorerna korsas vanligtvis i 45 graders vinkel. En lösning som innehåller optiska isomerer sätts till vattnet och analysatorn vänds tills ljus kan ses genom instrumentet. På detta sätt kan isomerernas effekt mätas och rotationsvinkeln kan noteras.
Exempel på isomerer är aminosyror, sockerarter och proteiner. Den olika smaken och lukten av vissa livsmedel kan hänföras till hur atomerna i dessa livsmedel är i linje. Mottagare i munnen och näsan kanske uppfattar smaken och aromen i livsmedel baserat på hur dessa molekyler är ordnade och hur de reagerar på dessa receptorer.
Optiska isomerer kan också användas för att mäta renheten hos en kemisk lösning. Till exempel kan de användas i sockerindustrin för att mäta koncentrationen av bulk sockersirap. Inom medicinen utvecklas användningen av optiska isomerer för att mäta nivåerna av blodsocker hos diabetiker. Optisk mineralogi kan också använda isomerer för att identifiera material i en tunn del av mineralavlagringar.
Separationen av optiska isomerer kan vara ett användbart verktyg för vetenskaplig forskning. Vid studier av aminosyror kan dessa syror separeras och mätas med hjälp av optiska isomerer. En substans som innehåller optiska isomerer passeras genom en fast eller vätska som har elektriskt laddade atomer, och de optiska isomererna separeras genom reaktionen av den elektriska laddningen för lösningen och isomererna. Optiska isomerer är en vanlig förekomst inom naturlig kemi och kan användas i många branscher inklusive medicinsk forskning.