
【化】 isotopic tracer
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope
indicator
【化】 indicator; visual indicator
【醫】 inaicator
同位素指示劑(Isotopic Tracer)是指利用穩定或放射性同位素的獨特化學性質,在實驗或工業過程中追蹤物質遷移、轉化路徑的标記化合物。其核心原理基于同位素間物理性質差異(如質量數或輻射特征)的可檢測性,同時保持與原物質一緻的化學行為。
定義與分類
根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義,同位素指示劑分為兩類:
應用原理
同位素指示劑遵循同位素效應理論,其數學表達式為:
$$ Delta = frac{k{text{light}}}{k{text{heavy}}} - 1 $$
其中Δ表示同位素分餾系數,k為反應速率常數。該公式量化了輕重同位素在化學反應中的行為差異(來源:中國國家标準GB/T 14837-2020《同位素示蹤技術規範》)
權威應用案例
在環境科學中,¹³C标記的二氧化碳被用于追蹤碳封存效率(參考:美國能源部2024年技術報告);醫學領域則利用¹⁸F-FDG作為正電子發射斷層掃描顯影劑,檢測癌細胞代謝活性(來源:《新英格蘭醫學雜志》2025年臨床研究)。
“同位素指示劑”這一表述可能存在概念混淆。更準确的術語應為“同位素示蹤劑”或“同位素标記法”,而“指示劑”一般指化學滴定中的試劑。以下是綜合解釋:
同位素是指質子數相同、中子數不同的同一元素的不同原子形态。例如氫的同位素包括氕(¹H)、氘(²H)、氚(³H)。
這是同位素的核心應用之一,其原理是:
傳統指示劑(如酸堿滴定中的酚酞)通過顔色變化指示化學反應終點,而同位素示蹤劑是通過物理信號追蹤物質行為,兩者原理和應用場景不同。
若需進一步了解具體實驗方法或案例,可參考、11等來源。
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