Fluorometro

INTRODUCCIÓN
La fluorescencia es un proceso de emisión en el cual las moléculas son
excitadas por la absorción de radiación electromagnética. Las especies
excitadas se relajan al estado fundamental, liberando su exceso de energía en
forma de fotones. una de las características más atractivas de los métodos de
fluorescencia es su sensibilidad inherente, la cual es , con frecuencia, de uno atres ordenes de magnitud mejor que las de la Espectroscopía de absorción. No
obstante, los métodos de fluorescencia se aplican mucho menos que los
métodos de absorción debido al número relativamente limitado de sistemas
químicos que se pueden hacer fluorescer.
TEORÍA DE LA FLUORESCENCIA MOLECULAR

Diagrama parcial de energía para un sistema fotoluminiscente

Normalmente, el tiempo de vidamedia de una especie excitada es breve
porque hay diversas formas en las cuales un átomo o una molécula excitada
liberan su exceso de energía y se relajan a su estado fundamental. Dos de las
más importantes de estos mecanismos son la relajación (desactivación) no
radiante y la relajación fluorescente.
Relajación vibracional
Relajación noradiante
Conversión interna

La relajación vibracional , señalada por las flechas onduladas cortas
entre los niveles de energía vibracionales, tiene lugar durante las colisiones
entre moléculas excitadas y las moléculas del disolvente. Durante estas
colisiones el exceso de energía vibracional se transfiere a las moléculas del
disolvente en unaserie de etapas como se indica en la figura. La ganancia de
energía vibracional del disolvente se refleja en un ligero incremento de la
temperatura del medio. La relajación vibracional es un proceso tan eficiente
que el tiempo de vida promedio de un estado vibracional excitado es de 10-15 s
aproximadamente.

También puede ocurrir el relajamiento no radiante entre el nivel
vibracionalinferior de un estado electrónico excitado y el nivel vibracional
superior de otro estado electrónico. Este tipo de relajación llamado algunas
veces conversión interna, se ilustra por las flechas onduladas largas.

En la figura se ilustra el otro proceso de relajación: la fluorescencia. Se
puede observar que las bandas de radiación son producidas cuando las
moléculas fluorecen debido a que lasmoléculas electrónicamente excitadas se
pueden relajar a cualquiera estados vibracionales del estado electrónico
fundamental. De igual forma que las bandas de absorción molecular, las
bandas de fluorescencia molecular están formadas por una multitud de líneas
espaciadas tan estrechamente que son muy difíciles de resolver.

El camino más probable hacia el estado fundamental es aquel que
minimizael tiempo de vida media del estado excitado. Por tanto, si la
desactivación por fluorescencia es rápida con respecto a los procesos sin
radiación, se observa tal emisión. Por otro lado, si un camino sin radiación tiene
una constante de velocidad favorable, la fluorescencia no tiene lugar o es
menos intensa.

La fotoluminiscencia está limitada a un número relativamente pequeño
de sistemasque incorporan características estructurales y ambientales que
hacen que la velocidad de los procesos de desactivación sin radiación se
reduzcan hasta el punto que la reacción de emisión puede competir
cinéticamente.
Se observa que las bandas de fluorescencia molecular están formadas
principalmente por bandas que tienen longitudes de onda más largas y , por
tanto, energías menores que labanda de radiación responsable de su
excitación. Este desplazamiento hacia longitudes de onda mayores se llama
desplazamiento de Stokes.

En aquellos casos en los que la radiación absorbida sea emitida sin
cambio en la longitud de onda (misma energía) se conoce como radiación de
resonancia o resonancia fluorescente.

Debido a que las diferencias de energía entre los estados vibracionales...