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Espectroscopia de la fluorescencia

El análisis químico instrumental moderno emplea una variedad de técnicas. La espectroscopia de la fluorescencia es uno de estos métodos y es basada en el principio de la excitación y la emisión de la radiación característica por el analito.

Esta emisión entonces se examina y las energías y las intensidades relativas de las diversas partes del espectro informan a investigador ambos los tipos de presente de las moléculas y de su cantidad del concentración y absoluta.

Cuando un fotón de la luz de la longitud de onda correcta es absorbido por una molécula capaz de la fluorescencia (llamada un fluoróforo), se refiere como siendo emocionado.

Neuronas marcadas por la fluorescencia. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock
Neuronas marcadas por la fluorescencia. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock

Esto hace el estado electrónico cambiar del estado de tierra de la estabilidad máxima a uno de varios niveles vibratorios emocionados, lo más común posible S1. El electrón vuelve al estado de tierra casi inmediatamente, un fenómeno llamado relajación, por uno de varios procesos.

La fluorescencia pertenece a esta categoría, por la cual la radiación absorbente es emitida como fotón con energía de una longitud de onda característica y más larga que el fotón absorbente, para ayudar al electrón para volver del estado emocionado de la camiseta al estado de tierra de la camiseta. La energía emitida pertenece al espectro de la luz visible y depende del entrehierro de energía entre los dos estados.

Una cierta energía se pierde durante la relajación y la reorientación vibratorias de las moléculas solventes durante la excitación y la relajación, que explica la longitud de onda más larga. La ecuación del balance energético para este proceso se puede representar como:

Fluor de E = − Esolv.relax de Evib del − del Eabs.

donde está la energía Efluor de la luz emitida;

El Eabs es la energía de la luz absorbente;

Evib es la energía perdida durante la relajación vibratoria;

Esolv.relax es la energía consumida por la reorientación de las moléculas solventes.

El espectro producido por la fluorescencia refleja las diversas transiciones internas entre los niveles vibratorios, que tiene otra vez niveles rotatorios distintos, contribuyendo a varias bandas de amortiguación que compongan un espectro amplio.

La diferencia en la energía de diversas bandas corresponde siempre a ésa entre el nivel vibratorio más inferior del primer estado emocionado, y al estado de tierra, en cuanto a la emisión de la luz en fluorescencia.

Esto asegura la forma sin cambios del espectro de emisión no importa qué la longitud de onda de la luz emocionante suceso ser. La emisión se puede trazar contra longitud de onda en cualquier longitud de onda de la excitación para rendir el espectro de emisión.

Componentes de un espectrómetro de la fluorescencia

Este instrumento consiste en las piezas siguientes:

  1. Un casquillo de la muestra
  2. Una fuente de la luz de incidente tal como una lámpara de xenón
  3. Un monocromador que selecciona la luz monocromática de una longitud de onda especificada
  4. Un filtro del monocromador o del atajo de la emisión
  5. Lentes de enfoque
  6. Fotón-cerco los detectores colocados perpendicularmente a la fuente de luz para reducir sensibilidad por cerca de 10 000 y para perfeccionar la índice del señal-ruido
  7. Software para analizar los datos cerco

En una longitud de onda determinada, un haz de la emisión de la fluorescencia se descubre y se registra y después se traza en función de su longitud de onda. Incluso las substancias no fluorescentes se pueden estudiar de este modo usando una escritura de la etiqueta activa.

la fluorescencia inducida por láser Tiempo-integrada (fuerza ascensional) es un avance en este campo que ofrezca mayor sensibilidad que siempre antes. Detecta directamente la radiación emitida del analito que se intenta para ser descubierto y ofrece la alta resolución espacial.

Desventajas

La fluorescencia es una técnica altamente sensible y los positivos falsos son probables ocurrir a menos que las precauciones se tomen para registrar una señal auténtica del analito.

Usos

La espectroscopia de la fluorescencia es útil en usos tales como descubrir y cuantificación de composiciones orgánicas. Los usos industriales incluyen calidad superficial y limpieza de prueba, como en los procesos que implican el recubrir, limpiando, o la lubricación de superficies técnicas. Sale de la superficie intacta después de probar.

La espectroscopia de la fluorescencia inducida por láser utiliza el laser emocionante para excitar fluorophores en las moléculas del objetivo cuál se emite durante la relajación dentro de una envergadura de nanosegundos. Esto permite incluso el mover de las superficies que se explorarán exacto.

Es extremadamente sensible y puede descubrir las cantidades microscópicas del analito que se probará para. La talla de sitio puede ser ajustada seleccionando diversos posiciones, distancias y ángulos de la antena de la superficie que se probará.

La fluorescencia del fondo de la materia orgánica en la superficie se debe guarda contra la interferencia con los datos de rendimiento finales. Esto ayuda a fijar la eficiencia de los procesos de la limpieza durante cada paso antes del proceso de fabricación siguiente tal como esmaltación, que puede ser altamente relacionada sobre la ausencia de contaminantes tales como lubricantes u otros añadidos de proceso.

Referencias

  1. http://www.oswego.edu/~kadima/CHE425/CHE425L/FLUORESCENCE_SPECTROSCOPY_08.pdf
  2. https://www.photonics.com/Article.aspx?AID=58005
  3. http://www2.warwick.ac.uk/services/ris/impactinnovation/impact/analyticalguide/fluorescence/https://application.wiley-vch.de/books/sample/3527316698_c01.pdf
  4. https://www.chem.uci.edu/~dmitryf/manuals/Fundamentals/Fluorescence%20Spectroscopy.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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