Quimica

Estudio de los espectros Raman y de fluorescencia de moléculas orgánicas: Rodamina B


RESUMEN:
Se ha determinado la influencia de la intensidad de la fuente de radiación sobre un disolvente orgánico (etanol) en su espectro Raman, variando las longitudes de onda de excitación.
Determinación del espectro de absorbancia y de fluorescencia de la Rodamina B.
Cálculo del rendimiento cuánticode fluorescencia de la Rodamina B mediante el método single-point, usando de referencia la Rodamina 6G (datos tabulados).

FUNDAMENTO TEÓRICO:
En esta práctica nos basamos en las técnicas de dispersión y fluorescencia para la determinación de diferentes propiedades de moléculas orgánicas. Dentro de las técnicas de dispersión encontramos la espectroscopía Raman. Los espectros Raman se obtienenal irradiar una muestra con una potente fuente láser de radiación monocromático visible o infrarroja. Durante la irradiación, se registra el espectro de la radiación dispersada un cierto ángulo, en nuestro caso, 90º. Dentro de estas dispersiones distinguimos tres tipos: una Rayleigh, en la que la diferencia de energía entre la absorbida y la dispersada, es nula, lo que nos da un pico muy intenso ala longitud de onda a la que se ha irradiado; las antiStokes, en las que la diferencia de energía entre la abosrbida y la dispersada es menor que 0, por lo que tendremos picos antes que la radiación de excitación, y suelen ser muy poco intensos; finalmente las Stokes, en las que la diferencia de energía es mayor que 0, dando picos después del pico Rayleigh, de mayor intensidad que las antiStokesy suelen ser los utilizados en el estudio de esta radiación.
La intesidad de las bandas Raman puede variar según diferentes propiedades como la polarizabilidad de la molécula (depende de su simetría), la concentración del grupo activo en Raman y de la intensidad del foco irradiante (en nuestra práctica será lo que variaremos).
En la siguiente parte analizaremos los espectros de fluroescencia demoléculas orgánicas, en nuestro caso la rodamina.
Una molécula posee un estado estacionario de mínima energía (estado fundamental) y un estado excitado de energía superior. Dichos estados poseen a su vez diferentes niveles vibracionales que también difieren en energía. En el momento que se irradia una molécula con un fotón, ésta se excita pasando al nivel superior, y al volver al estado inicialde estabilidad (menor energía), puede acceder a cualquiera de los niveles vibracionales presentes en dicho estado. Dependiendo del que ocupe, emitirá una cantidad de energía diferente, es decir, una diferente longitud de onda.
Las diferencias existentes entre ambas espectroscopías consiste en que la Raman es una espectroscopía de absorción y que puede absorber a cualquier longitud de onda; encambio la espectroscopía de fluorescencia es un proceso de emisión, en el que la sustancia absorbe a una determinada longitud de onda durante tu tiempo determinado. Al relajarse la sustancia vuelve a su estado inicial emitiendo radiación.
Finalmente nos encargaremos de determinar el valor del rendimiento cuántico de fluorescencia de la Rodamina B. Se llama rendimiento cuántico, , de un determinadoproceso a la fracción del total de moléculas excitadas que sufren ese proceso. Así, por ejemplo, el rendimiento cuántico de fluorescencia viene dado por la relación entre el número de fotones emitido, desde el estado excitado singlete, y el número de fotones absorbido. Nosotros para la determinación de este rendimiento cuántico nos basaremos en el método del single point en el que se calcula elrendimiento a partir de la intensidad de emisión integrada obtenida para la muestra (rodamina B) y para la referencia (rodamina 6G), ambas con igual absorbancia.



el subíndice ref, indica que los valores correspondientes al fluoróforo seleccionado como patrón
I, intensidad de emisión integrada
DO, densidad óptica
n, índice de refracción del disolvente empleado



PROCEDIMIENTO...