Znakowanie izotopowe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Znakowanie izotopowe – technika badawcza stosowana głównie w chemii organicznej polegająca na wymianie wybranych atomów w cząsteczce na jego izotop, nie występujący naturalnie lub występujący w niewielkiej ilości. Tak wymieniony atom jest "oznakowany", dzięki czemu można go obserwować rozmaitymi technikami analitycznymi. Izotopy wprowadza się do cząsteczek w trakcie syntezy związków chemicznych, stosując odpowiednio zmodyfikowane substraty. Najczęściej stosuje się izotopy promieniotwórcze, ale współczesne techniki analityczne umożliwiają też stosowanie izotopów stabilnych.

Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.Chemia organiczna – dziedzina chemii zajmująca się badaniem budowy, właściwości oraz reakcji związków chemicznych zawierających węgiel, a także opracowywaniem różnorodnych metod syntezy tych połączeń. Ponadto związki organiczne zawierać mogą atomy innych pierwiastków, takich jak wodór, tlen, azot, fosfor, krzem oraz siarka.

Znakowanie izotopowe bywa stosowane w celu:

  • badania mechanizmów reakcji chemicznych – które polegają na stwierdzeniu obecności izotopu produktach, badanie kinetycznego efektu izotopowego lub bezpośrednie śledzenie losów znakowanych atomów metodami spektroskopowymi,
  • badania dynamiki ruchów fragmentów cząsteczek, co czyni się zazwyczaj metodami spektroskopowymi,
  • śledzenia dróg wędrówki określonych związków chemicznych w organizmach żywych.
  • Do śledzenia znakowanych atomów stosuje się m.in. następujące techniki analityczne:

    Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (łączną liczbą neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczbę protonów w jądrze).Spektroskopia EPR (spektroskopia elektronowego rezonansu paramagnetycznego, zwana również elektronowym rezonansem spinowym, ESR, dla odróżnienia od rezonansu cyklotronowego) – technika spektroskopii pozwalająca na wykrycie substancji zawierających jeden lub więcej niesparowanych elektronów, takich jak wolne rodniki, jony metali przejściowych, pierwiastki ziem rzadkich, aktynowce, defekty w dielektrykach i węglu oraz elektrony przewodnictwa w metalach i półprzewodnikach.
  • pomiar masy, gęstości, temperatury wrzenia lub topnienia związków chemicznych,
  • spektroskopia EPR,
  • spektroskopia NMR,
  • spektroskopia mas,
  • pozytonowa emisyjna tomografia komputerowa.
  • Zobacz też[ | edytuj kod]

  • analiza izotopowa




  • Warto wiedzieć że... beta

    Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, spektroskopia NMR (ang. Nuclear Magnetic Resonance) – jedna z najczęściej stosowanych obecnie technik spektroskopowych w chemii i medycynie.
    Pozytonowa tomografia emisyjna (ang. positron emission tomography, PET) jest techniką obrazowania, w której (zamiast jak w tomografii komputerowej – zewnętrznego źródła promieniowania rentgenowskiego lub radioaktywnego) rejestruje się promieniowanie powstające podczas anihilacji pozytonów (anty-elektronów). Źródłem pozytonów jest podana pacjentowi substancja promieniotwórcza, ulegająca rozpadowi beta plus. Substancja ta zawiera izotopy promieniotwórcze o krótkim czasie połowicznego rozpadu, dzięki czemu większość promieniowania powstaje w trakcie badania, co ogranicza powstawanie uszkodzeń tkanek wywołanych promieniowaniem. Wiąże się także z koniecznością uruchomienia cyklotronu w pobliżu (krótki czas połowicznego rozpadu izotopów to także krótki maksymalny czas ich transportu) co znacząco podnosi koszty.
    Mechanizm reakcji chemicznych to opis ich faktycznego przebiegu, razem ze wszystkimi stadiami i produktami pośrednimi. Czasami za integralną część mechanizmu reakcji uważa się też opis jej przebiegu z energetycznego punktu widzenia, a także jej podstawowe dane kinetyczne.
    Izotopy promieniotwórcze, radioizotopy – odmiany pierwiastków (izotopy), których jądra atomów są niestabilne i samorzutnie ulegają przemianie promieniotwórczej. W wyniku tej przemiany powstają inne atomy, cząstki elementarne, a także uwalniana jest energia w postaci promieniowania gamma i energii kinetycznej produktów przemiany.
    Spektrometria mas (MS, Mass Spectrometry) – uniwersalna technika analityczna, zaliczana do metod spektroskopowych, której podstawą jest pomiar stosunku masy do ładunku elektrycznego danego jonu.

    Reklama