Luminiscencia Molecular Por Quimioluminiscencia
La quimioluminiscencia es un método que se produce cuando una reacción química genera una especie electrónicamente excitada, que emite luz cuando vuelve a su estado fundamental o que transfiere su energía a otra especie que posteriormente, da lugar a una emisión.
PROPIEDADES
La quimioluminiscencia la podemos encontrar en varios sistemas biológicos que producenciertas reacciones, en estos casos, el proceso se suele denominar bioluminiscencia, entre las especies que presentan este fenómeno se encuentran las luciérnagas, ciertas algas y medusas, bacterias, y crustáceos.
Este fenómeno de la quimioluminiscencia se da en ciertos compuestos orgánicos relativamente sencillos. El tipo de reacción más sencilla de dichos compuestos para producir laquimioluminiscencia se formula como:
A + B C* + D
C* C + hv
Donde C* representa la especie C en el estado excitado. Aquí, el espectro de luminiscencia es el producto de reacción C. La mayoría de las reacciones quimiluminiscentes son considerablemente más complicada de los que sugieren las reacciones anteriores. En quimioluminiscencia, la intensidad de radiación ICL (fotones emitidos por segundo) depende dela velocidad de la reacción química (dC/dt) y de la eficacia cuántica de quimioluminiscencia ɸCL (fotones emitidos por molécula que ha reaccionado). El último término es igual al producto de la eficacia cuántica de excitación ɸEX (estados excitados por moléculas que han reaccionado) y la eficacia cuántica de emisión ɸEM (fotones por estado excitado). Estas relaciones se describen mediante lasiguiente ecuación:
ICL=ɸ dC/(dt ) = ɸEX ɸEM dC/dt
Los sistemas quimioluminiscentes útiles en análisis, generalmente presentan valores de ICL comprendidos entre 0,01 y 0,2.
PARÁMETROS DE MEDIDA
El parámetro de medida de este método se basa en una señal característica de un experimento quimioluminiscente en función del tiempo alcanza rápidamente un máximo cuando la mezcla del analito y delreactivo es completa; la señal desciende de manera que se ajusta más o menos a una función exponencial.
Normalmente, en el análisis cuantitativo la señal se integra para un período de tiempo fijo y se compara con patrones tratados de forma idéntica. Como medida alternativa se utilizan alturas de los picos. A menudo se obtienen relaciones lineales entre la señal y la concentración, para intervalosde concentración de varios órdenes de magnitud.
Estos métodos tienen una elevada sensibilidad, ya que en ausencia de ruido, se miden bajos niveles de radiación, además se evita la atenuación de la radiación que tiene lugar cuando ésta atraviesa un filtro o un monocromador. De hecho, los límites de detención característicos se encuentran dentro del intervalo de partes por billón (o a veces menos)a partes por millón.
REGIÓN DE APLICACIÓN
La quimioluminiscencia se aplica en ciertos procesos como:
Análisis de Gases Contaminantes: Estos análisis se originaron por la necesidad de encontrar medios muy sensibles para la determinación de contaminantes atmosféricos como el ozono, los óxidos de nitrógeno y los compuestos azufrados. De estos métodos, uno de los más utilizados esel destinado a la determinación de monóxido de nitrógeno.
Este proceso ocurre cuando el ozono procedente de un electrogenerador y las muestras de la atmósfera son arrastrados de forma continua al recipiente de reacción, donde se sigue el curso de la radiación luminiscente mediante un fotomultiplicador. Se ha encontrado una respuesta lineal para concentraciones de monóxido de nitrógeno desde 1ppbhasta 10.000 ppm. Este procedimiento se ha convertido en el más utilizado en el control de la concentración de este importante constituyente atmosférico desde el nivel del mar hasta altitudes de 20Km.
Para el control del ozono atmosférico la determinación se basa en la luminiscencia producida cuando el analito reacciona con el colorante rodamina B, absorbido sobre una superficie de gel de...
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