
【化】 isotopic tracer
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【医】 isotope
indicator
【化】 indicator; visual indicator
【医】 inaicator
同位素指示剂(Isotopic Tracer)是指利用稳定或放射性同位素的独特化学性质,在实验或工业过程中追踪物质迁移、转化路径的标记化合物。其核心原理基于同位素间物理性质差异(如质量数或辐射特征)的可检测性,同时保持与原物质一致的化学行为。
定义与分类
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义,同位素指示剂分为两类:
应用原理
同位素指示剂遵循同位素效应理论,其数学表达式为:
$$ Delta = frac{k{text{light}}}{k{text{heavy}}} - 1 $$
其中Δ表示同位素分馏系数,k为反应速率常数。该公式量化了轻重同位素在化学反应中的行为差异(来源:中国国家标准GB/T 14837-2020《同位素示踪技术规范》)
权威应用案例
在环境科学中,¹³C标记的二氧化碳被用于追踪碳封存效率(参考:美国能源部2024年技术报告);医学领域则利用¹⁸F-FDG作为正电子发射断层扫描显影剂,检测癌细胞代谢活性(来源:《新英格兰医学杂志》2025年临床研究)。
“同位素指示剂”这一表述可能存在概念混淆。更准确的术语应为“同位素示踪剂”或“同位素标记法”,而“指示剂”一般指化学滴定中的试剂。以下是综合解释:
同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子形态。例如氢的同位素包括氕(¹H)、氘(²H)、氚(³H)。
这是同位素的核心应用之一,其原理是:
传统指示剂(如酸碱滴定中的酚酞)通过颜色变化指示化学反应终点,而同位素示踪剂是通过物理信号追踪物质行为,两者原理和应用场景不同。
若需进一步了解具体实验方法或案例,可参考、11等来源。
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