Point isobestique

Un point isobestique se trouve à une longueur d'onde spécifique à laquelle deux espèces chimiques possèdent la même absorbance molaire en spectroscopie.



Catégories :

Spectroscopie - Mesure physique - Métrologie

Point isobestique pour des spectres de solutions acide, basique et intermédiaire de vert de bromocrésol. La concentration analytique de colorant est la même dans l'ensemble des solutions

Un point isobestique se trouve à une longueur d'onde (λ) spécifique à laquelle deux (ou plus) espèces chimiques possèdent la même absorbance molaire (ε) en spectroscopie. Ce point représente une coordonnée (λ, ε) sur un diagramme isobestique pour laquelle le spectre d'absorption de deux espèces se croisent, cette dernière affirmation n'étant vérifiée que si les absorptions molaires sont représentées (au lieu des absorbances). En d'autres termes, le point isobestique est une longueur d'onde pour laquelle ces substances ont le même cœfficient d'extinction.

Deux substances peuvent avoir plusieurs points isobestiques dans un même spectre.

Pour la réaction :

X \rightarrow Y

la concentration analytique est la même en tout point :

 c_X  + c_Y = c \,.

L'absorbance du mélange réactionnel (reconnue comme ne dépendant que de X et Y) est :

A = l\cdot (\epsilon_{X} c_{X} +  \epsilon_{Y} c_{Y} ).

Or au point isobestique, les deux absorptivités molaires sont semblables :

\epsilon_X  = \epsilon_Y = \epsilon \,.

Donc, l'absorbance

A = l\cdot (\epsilon_{X} c_{X} +  \epsilon_{Y} c_{Y} )=l\cdot\epsilon \cdot (c_{X} + c_{Y} )=l\cdot\epsilon\cdot c

ne dépend pas de l'amplitude de la réaction (i. e. pour les concentrations spécifiques de X et Y).

Applications

Utilisation du point isobestique en oxymétrie.

En cinétique chimique, les points isobestiques sont utilisés comme points de référence dans l'étude des taux de réaction, l'absorbance à ces longueurs d'ondes étant constante tout au long de la réaction. De même, si le mécanisme d'une réaction suivie spectroscopiquement est inconnu, l'observation d'un point isobestique prouve qu'il s'agit d'une réaction en une étape se traduisant par la transformation du composé de départ en un produit d'arrivée (ou un mélange de produit d'arrivée dans des proportions fixes).

Les points isobestiques sont utilisés en médecine dans une technique de laboratoire nommée oxymétrie pour déterminer la concentration en hémoglobine, sans se soucier de sa saturation. L'oxyhémoglobine et la désoxyhémoglobine ont des points isobestiques à 590 et 805 nm.

Les points isobestiques sont aussi utilisés en biochimie clinique, comme méthode d'assurance qualité, pour vérifier la précision sur une longueur d'onde d'un spectrophotomètre. Cela est réalisé en mesurant le spectre d'une substance étalon pour deux conditions pH différentes (en dessus et au-dessous du pKa du composé). Les substances utilisées comme standard comprennent le dichromate de potassium (points isobestiques à 339 et 445 nm), le bleu de bromothymol (325 et 498 nm) et le rouge congo (541 nm). La longueur d'onde déterminée pour un point isobestique ne dépend pas de la concentration du composé utilisé et , comme tel, il devient ainsi une référence particulièrement fiable.


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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 11/11/2010.
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