Изобестическая точка - Isosbestic point

Изобестическая точка в бромкрезоловый зеленый спектр. Приведены спектры растворов с основным, кислотным и промежуточным pH. В аналитическая концентрация красителя одинаков во всех растворах.

В спектроскопия, изобестическая точка представляет собой конкретную длину волны, волновое число или частоту, при которых полное поглощение образца не изменяется во время химической реакции или физического изменения образца. Это слово происходит от двух греческих слов: «iso», что означает «равный», и «sbestos», что означает «огнегасящий».^[1]

Изобестический сюжет

Когда изобестический сюжет строится путем наложения спектры поглощения двух видов (с помощью молярная поглощающая способность для представления, или используя поглощение и сохраняя одинаковую молярную концентрацию для обоих видов), изобестическая точка соответствует длине волны, на которой эти спектры пересекаются.

Пара веществ может иметь несколько изобестических точек в спектре.

Когда 1 к 1 (один крот из реагент дает один крот из товар ) химическая реакция (включая равновесие ) включает пару веществ с изобестической точкой, поглощение реакционной смеси на этой длине волны остается неизменным независимо от степень реакции (или положение химического равновесия). Это происходит потому, что два вещества впитывать свет этой конкретной длины волны в той же степени, и аналитическая концентрация остается постоянным.

Для реакции:

${\displaystyle X\rightarrow Y}$

аналитическая концентрация одинакова в любой момент реакции:

${\displaystyle c_{X}+c_{Y}=c\,}$.

Поглощение реакционной смеси (при условии, что она зависит только от X и Y) составляет:

${\displaystyle A=l\cdot (\epsilon _{X}c_{X}+\epsilon _{Y}c_{Y})}$.

Но в изобестической точке обе молярные поглощающие способности одинаковы:

${\displaystyle \epsilon _{X}=\epsilon _{Y}=\epsilon \,}$.

Следовательно, поглощение

${\displaystyle A=l\cdot (\epsilon _{X}c_{X}+\epsilon _{Y}c_{Y})=l\cdot \epsilon \cdot (c_{X}+c_{Y})=l\cdot \epsilon \cdot c}$

не зависит от степени реакции (т.е. от конкретных концентраций X и Y)

Требование для возникновения изобестической точки состоит в том, чтобы два вовлеченных вида линейно связаны стехиометрией, так что поглощение является инвариантным для одной конкретной длины волны. Таким образом, возможны другие отношения, чем один к одному. Наличие изобестической точки обычно указывает на то, что только два виды, которые различаются по концентрации, способствуют поглощению вокруг изобестической точки. Если в процессе участвует третий, спектры обычно пересекаются в различный длины волн при изменении концентраций, создавая впечатление, что изобестическая точка «не в фокусе» или что она будет смещаться при изменении условий.^[2] Причина этого в том, что для трех соединений очень маловероятно, что коэффициенты экстинкции будут случайно связаны линейной зависимостью для одной конкретной длины волны.

Приложения

Изобестическая точка, используемая в оксиметрии.

В химическая кинетика, изобестические точки используются как ориентиры при изучении скорость реакции, поскольку поглощение на этих длинах волн остается постоянным на протяжении всей реакции.^[1]

Изобестические точки используются в медицине в лабораторной технике, называемой оксиметрия определить гемоглобин концентрация, независимо от ее насыщенности. Оксигемоглобин и дезоксигемоглобин имеют (не исключительно) изобестические точки на 586 нм и около 808 нм.

Изобестические точки также используются в клиническая химия, как гарантия качества метод, чтобы проверить точность в длина волны из спектрофотометр. Это делается путем измерения спектры из стандартное вещество в двух разных pH условия (выше и ниже pKa вещества). Используемые стандарты включают дихромат калия (изобестические точки при 339 и 445 нм), бромтимоловый синий (325 и 498 нм) и конго красный (541 нм). Определенная длина волны изобестической точки не зависит от концентрация используемого вещества, и поэтому он становится очень надежным справочным материалом.

Рекомендации

1. ИЮПАК, Сборник химической терминологии 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) "изобестическая точка ". Дои:10.1351 / goldbook.I03310
2. стр. 49 книги «Кинетика и механизмы» Джона В. Мура, Ральф Г. Пирсон и Артур Этуотер Фрост (3-е издание, John Wiley and Sons, 1981)ISBN  0-471-03558-0, ISBN  978-0-471-03558-9