Sporstoffer, sporgrunnstoffer, grunnstoffer, evt. isotoper, som foreligger i svært liten mengde i en gitt sammenheng.

Sporstoffer er grunnstoffer som i meget små mengder (mindre enn 50 mg/kg) foreligger i den levende organisme, og som er nødvendige for det normale forløp av livsprosessene hos planter, dyr og mennesker. Også kalt spor- eller mikroelementer, på engelsk tracer elements eller micronutrients.

For mennesker er særlig kobber, sink, kobolt, krom, selen og molybden uunnværlige sporstoffer. De spiller en særlig viktig rolle som katalysatorer ved forskjellige enzymatiske prosesser, og forekommer i organismen i mengder fra noen gram (sink ca. 3 g) til noen få mg (molybden ca. 5 mg). I tillegg kommer flere andre grunnstoffer som tinn, silisium, mangan, arsen, nikkel, kadmium, vanadium, jod og fluor. Sporstoffene blir tilført organismen fra jorden enten gjennom vegetabilske næringsmidler, via omveier gjennom andre næringsmidler eller ved direkte tilsetning, f.eks. jodid til bordsalt, fluorid til drikkevann.

Sporstoffer som har vist seg nødvendige for plantene, blir i plantefysiologi og gjødslingslære helst betegnet som mikronæringsstoffer. Ett og samme grunnstoff kan opptre som makronæringsstoff hos planter og mikronæringsstoff hos dyr og mennesker (f.eks. magnesium). For store mengder av mikro-/makronæringsstoffer kan på den annen side føre til forgiftning.

Man bruker begrepet sporstoffer også om isotoper, fortrinnsvis radioaktive, som ved tracerteknikk kan følges eller spores gjennom kjemiske, biologiske eller tekniske prosesser og kan brukes for nærmere studium av slike prosesser. Betegnes også tracere eller radioaktive indikatorer (markører) når isotopen er radioaktiv. Betegnelsen sporgrunnstoff er her mindre heldig, siden et grunnstoff kan bestå av flere isotoper.

Tracernes anvendelse beror på at isotopene til et grunnstoff forholder seg fullstendig likt i kjemisk henseende og derfor følges ad ved alle kjemiske omsetninger. Dersom man til et ikke-radioaktivt grunnstoff som skal delta i en kjemisk reaksjon, tilsetter spor av en radioaktiv isotop av det samme grunnstoffet, kan man ved hjelp av den radioaktive stråling fra den tilsatte isotopen studere hvordan grunnstoffet forholder seg ved reaksjonen, og hvordan det f.eks. blir tatt opp av organismen.

De radioaktive isotoper som brukes for slike formål, er for det meste kunstig fremstilt, f.eks. hydrogenisotopen med nukleontall 3, H3 (titrium), karbonisotopen 14C, fosforisotopen 32P, jodisotopen 131I.

Ved hjelp av sporstoffer har man f.eks. kunnet følge fotosyntesen i grønne planter ved å anbringe plantene i en karbondioksidatmosfære med spor av 14C. Ved hjelp av 32P har man kunnet studere hvordan fosfor fordeler seg i organismen. Man kan videre bestemme strømningshastigheten i rørledninger, kontrollere blandeprosesser, bestemme slitasjen på lagere og kabler, undersøke virkningen av smøremidler m.m.

I andre tilfeller er anvendelsen av tracerne knyttet til bestemmelse av mengdeforholdet mellom isotoper og dets avvik fra det normale isotopforhold. Den ikke-radioaktive hydrogenisotopen deuterium, 2H, har vært brukt for å studere reaksjoner hvor hydrogen eller hydrogenforbindelser deltar.

Ved Institutt for energiteknikk er det utviklet en tracerteknikk til å måle infiltrasjon av boreslamfiltrat under prøveboring etter olje. Ved hjelp av teknikken kan man bestemme renhet av vannprøver av formasjonsvann og studere kjemiske reaksjoner. Metoden har spesielt stor betydning for infiltrasjonsproblematikken hvor feilmålinger kan få store økonomiske konsekvenser. Vann som inneholder tritium, HTO, alternativt deuterium, HDO, eller helst tungtvann, D2O, settes i en bestemt boresyklus til boreslammet, og tracerkonsentrasjonen i boreprøven måles i utvalgte tidsintervaller. Under visse forhold brukes også tracere av tiocyanat og fluorerte aromatiske organiske syrer til formålet.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.