Vad är optisk aktivitet?

Molekyler av en enda substans har ofta samma egenskaper, men de kan orienteras annorlunda som om vänster- eller högerhänta. Ljus, polariserat längs en enda riktning, kan passera genom en struktur såsom en kristall och roteras i en eller annan riktning. Om de tenderar att sprida ljus på detta sätt, har samma egenskaper och verkar vara spegelbilder av varandra kallas dessa molekyler ofta kirala enantiomerer. Optisk aktivitet hänvisar till hur en kiral substans kan rotera polariseringen av ljus och göra det ljusare. En polarimeter är ett instrument som ofta används för att mäta denna aktivitet genom att använda ett prov av materialet för att testa dess optiska aktivitet från första hand.

En substans molekylstruktur bestämmer vanligtvis förhållandet mellan kiralitet och optisk aktivitet. Beroende på materialet kan planet för polariserat ljus riktas medurs eller moturs. Två identiska molekyler som påverkar ljus i motsatta riktningar kallas enantiomerer. En lika stor mängd av varje avbryter vanligtvis effekten. Om en kiral substans dominerar den andra kommer emellertid dess egenskaper att rotera ljusvågor i respektive riktning.

En polarimeter används ofta för att mäta optisk aktivitet. Det främre filtret polariserar inkommande ljus som passerar genom ett rör fyllt med provet som mäts. Det finns vanligtvis en analysator i slutet av röret och förbi det är där effekten kan observeras av det mänskliga ögat. Om det planpolariserade ljuset roteras, är det i allmänhet mörkare medan effekten kan motverkas genom att rotera analyslinsen. Nivån för den optiska aktiviteten kan bestämmas med hjälp av en formel antalet grader denna lins roteras.

Optisk aktivitet mäts ofta i organisk kemi, vanligtvis i kolatomer. Det kan också ses i optiskt aktiva föreningar såsom socker och till och med glycin, en aminosyra. Det finns två nästan identiska former av en molekyl i var och en av dessa ämnen. Att veta vilken är det som kräver experiment, men är ofta viktigt med läkemedel. Vissa läkemedel mot depression och artrit har haft negativa hälsoeffekter i sina kirala former, så en form av molekylen måste filtreras ut.

Upptäckt i mitten av 1800-talet användes först optisk aktivitet för att identifiera kristaller av vinsyra i franska vin. Det studeras i modern tid med avseende på kvantmekanik, liksom elektriska och magnetiska fält. Optisk aktivitet förekommer i både organiska och oorganiska molekyler.