Fluorescencia, fosforescencia y quimioluminiscencia

exposición de análisis

1. BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS LIC.QUIMICO FARMACOBIOLOGO Análisis espectrofotométrico Catedrático: Hilda Aguilar Rueda Fluorescencia, fosforescencia y quimioluminiscencia

2. Fluorescencia , fosforescencia y quimioluminiscencia

3. Índice Fluorescencia Definición Rendimiento cuántico y tiempo de vida . instrumentación Aplicaciones Fosforescencia *Definición *Aplicaciones *instrumentación quimioluminiscencia Definición ejemplo

4. F enómeno por el cual algunas sustancias tienen la capacidad de absorber luz a una determinada longitud de onda, por lo general en el rango ultravioleta, y luego emiten luz en una longitud más larga. F luorescencia

5. Rendimiento cuántico y tiempo de vida.

6. Rendimiento cuántico Se define como la proporción entre el número de fotones emitidos y el de fotones absorbidos <1 El máximo rendimiento cuántico de fluorescencia es por lo tanto 100%; esto significa que cada fotón absorbido resulta en un fotón emitido. Sin embargo compuestos con rendimientos cuánticos de 0.10 se consideran aún bastante fluorescentes.

7. tiempo de vida El tiempo de vida de la fluorescencia depende básicamente del tiempo promedio que permanece la molécula en su estado de excitación antes de emitir un fotón. La fluorescencia típicamente sigue una cinética de primer orden: Donde [S1] es la concentración de moléculas en estado de excitación en el tiempo (t), es la concentración inicial y  es la tasa de decaimiento o el inverso del tiempo de vida de la fluorescencia.  

8. Efecto de la concentración en la intensidad de fluorescencia La potencia de la emisión fluorescente F es proporcional a la potencia radiante del haz de excitación absorbido por el sistema. Esto es, F = K'(P o - P)   Donde P o es la potencia del haz que incide sobre la disolución y P es su potencia después de atravesar una longitud b del medio. La constante K' depende de la eficacia cuántica del proceso de fluorescencia.

9. Ambos tipos usan el siguiente esquema: La luz procedente de una fuente de excitación pasa a través de un filtro o un monocromador y golpea la muestra. Una porción de la luz incidente es absorbida por la muestra y algunas de las moléculas en la muestra fluorescente. La luz fluorescente es emitida en todas las direcciones. Algunas de estas luces fluorescentes pasan a través de un segundo filtro o un monocromador y alcanzan un detector, el cual es usualmente colocado a noventa grados de la incidencia del haz de luz para minimizar el riesgo de la transmisión o reflejo de la incidencia de la luz buscada en el detector.

10. Fluorímetro de filtro

11. Espectrofluorímetros

12. fuentes La lámpara mas corriente para los fluorimetros de filtro es lámpara de arco de mercurio a baja presión equipada con una ventana de sílice fundida. Esta fuente produce líneas muy intensas a 254, 366,405, 436, 546,577, 691 y 773 nm . Para los espectro fluorimetros, en donde se requiere una fuente de radiación continua, normalmente se utiliza una lámpara de arco de xenón a elevada presión, el espectro de la lámpara de xenón es es continuo desde aproximadamente 300 a 130 nm

13. Filtros y monocromadores La mayoría de los espectrofluorimetros están equipados con monocromadores de red

14.   Láseres. La mayoría de los espectrofluorímetros comerciales utilizan lámparas como fuentes, por ser menos caras y menos complicadas de uso. Sin embargo, las fuentes de láser ofrecen importantes ventajas en determinados casos: por ejemplo, cuando las muestras son muy pequeñas como en cromatografía con microcolumnas y en electroforesis capilar donde la cantidad de muestra es de un microlitro o menor; en los sensores de control remoto, como en la detección fluorimétrica de radicales hidroxilo en la atmósfera de clorofila en seres vivos acuáticos, donde la naturaleza colimada de los haces de láseres vital: o cuando se requiere una radiación de excitación altamente monocromática para minimizar los efecto de las interferencias

15. DETECTORES La señal de fluorescencia típica es de baja intensidad, por tanto, se necesitan factores de ampliación altos para estas medidas. Los fotomultiplicadores han sido ampliamente utilizados como detectores en instrumentos de fluorescencia sensibles. Los detectores de diodos alineados también han sido propuestos para los espectrofluorimetros

16. Aplicaciones Este fenómeno tiene múltiples aplicaciones, desde los tubos de luz fluorescentes que podemos ver habitualmente en casas y oficinas, hasta técnicas de laboratorio para detectar antígenos y anticuerpos, pasando por técnicas de oftalmología para detectar lesiones en la córnea. Otro de las aplicaciones de este fenómeno es en la diferenciación de billetes falsos de verdaderos, ya que únicamente los verdaderos tienen una impresión con tinta fluorescente, sólo visible bajo una luz especial.

17. fosforescencia La fosforescencia es un fenómeno similar al de fluorescencia

18. Definición Es el fenómeno en el cual el fotón es absorbido, excitando un electrón hacia un nivel de energía mayor, y luego, al volver el electrón al nivel de energía que le corresponde, libera el fotón. En el caso de la fosforescencia, la energía aportada por el fotón trasladaría al electrón a un estado de excitación de energía metaestable , en el cual permanece por un cierto tiempo, ya que no puede regresar inmediatamente a su estado de reposo. Cuando una determinada cantidad de tiempo pasa, el electrón vuelve a su estado original, emitiendo luz en el proceso.

19. aplicaciones Este fenómeno es aprovechado en aplicaciones tales como la pintura de las manecillas de los relojes, o en determinados juguetes que se iluminan en la oscuridad . La fosforimetría se ha utilizado para determinar una gran variedad de especies orgánicas y bioquímicas que incluyen sustancias como ácidos nucleicos , aminoácidos, pirina y pirimidina , enzimas, hidrocarburos del petróleo y pesticidas Científicos  en el Reino Unido, están probando una nueva técnica para operar tumores cerebrales, en la que los pacientes que lo padezcan reciben una dosis de ácido 5-aminolevulínico (5-ALA), sustancia que provoca que en el tumor se generen agentes químicos fosforescentes o luminiscencia, marcando el tumor y el cerebro de color rosado

20. Variables que afectan a la fosforescencia Tanto la estructura molecular como el entorno químico van a influir en que una sustancia sea o no luminiscente; estos factores también determinan la intensidad de emisión cuando tiene lugar la fotoluminiscencia .

21.   instrumentación

22. Los instrumentos que se utilizan para estudios de fosforescencia tienen diseños similares a los fluorómetros y a los espectrofluorímetros antes considerados , sólo difieren en que requieren dos componentes adicionales. El primero es un dispositivo que irradia alternativamente la muestra y, después de un retraso en el tiempo adecuado, mide la intensidad de fosforescencia. El retraso en el tiempo es necesario para diferenciar la emisión fosforescente de larga vida de la emisión fluorescente de corta vida que podrían originarse en la misma muestra. Se utilizan dispositivos mecánicos y electrónicos y muchos instrumentos de fluorescencia comerciales tienen accesorios para medidas de fosforescencia. Un ejemplo de un tipo de dispositivo mecánico se muestra en la Figura

23. Quimioluminiscencia

24.   Definición Bajo quimioluminiscencia se entiende el fenómeno por el que, en algunas reacciones químicas se da una especie electrónicamente excitada la cual emite radiación para volver al estado fundamental, la energía liberada no sólo se emite en forma de calor o de energía química, sino también en forma de luz, se produce cuando, en una reacción química, los electrones saltan de las capas más altas de los átomos a las más bajas

25. .

26. Semejanzas

27. Diferencias

28. Bibliografía http:// es.wikipedia.org/wiki/Fluorescencia http://fqb.fcien.edu.uy/docs/Clase%20Intro%20+% 20efecto%20solvente.pdf Fluorescencia | La Guía de Química   http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/fluorescencia#ixzz3SkYI9GSO   Fosforescencia | La Guía de Química   http:// quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/fosforescencia#ixzz3SpgjfmlV http:// tecnoblogueando.blogspot.mx/2013/01/fosforescencia.html http:// farmacia.ugr.es/ars/pdf/217.pdf Principio de Análisis Instrumental. SKOOG, HOLLER y NIEMAN Quinta Edición. Mc Graw Hill. Análisis Instrumental. KENNETH A. RUBINSON y JUDITH F. RUBINSON Prentice Hall. Madrid 2001.