Deux molécules de la même composition chimique peuvent être construites avec des configurations atomiques différentes. Les atomes de ces molécules sont disposés différemment, et lorsque leurs images miroir sont tournées pour faire face à la même direction, les atomes de ces molécules ne s’alignent pas les uns avec les autres. Ces molécules sont également appelées molécules chirales. Les molécules chirales ne peuvent pas être superposées les unes aux autres. Un isomère est une telle molécule.
Un isomère optique est une molécule qui a un effet sur la lumière polarisée dans le plan. Les ondes lumineuses ont des fréquences spécifiques. La lumière polarisée se déplace par ondes sur un plan ou une fréquence de vibration spécifique. Lorsqu’une seule fréquence de lumière traverse les isomères optiques, son plan est tourné. Cette rotation peut être dans le sens horaire ou antihoraire en fonction de la charge électrique des isomères.
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 tourné de manière à ce 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 la lumière soit visible 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 disposition de ces molécules et de leur réaction 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 sucrière pour mesurer la concentration de sirop de sucre en vrac. En médecine, l’utilisation de ces isomères 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 fine section de gisements minéraux.
La séparation des isomères optiques peut être un outil utile pour la recherche scientifique. Dans l’étude des acides aminés, ces acides peuvent être séparés et mesurés en utilisant des isomères optiques. Une substance contenant ces isomères traverse un solide ou un liquide qui a des atomes électriquement chargés, et les isomères sont séparés par la réaction de la charge électrique de la solution et des isomères. Les isomères optiques sont courants en chimie naturelle et peuvent être utilisés dans de nombreuses industries, y compris la recherche médicale.