Espectrometría
de luminiscencia
molecular
Miguel Andres Rivera Mateus
Jorge Andres Pulido Bonilla
Historia
Físico , inglés George Stokes
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estableció las bases de su
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Los siguientes son tipos de luminiscencia .
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fotones .
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Métodos luminiscentes
• Cuando ocurre un proceso de emisión de radiación ,
como consecuencia de la desactivación de una mo...
Para que una sustancia origine emisión foto luminiscente
es necesario que previamente tenga lugar la absorción
de radiació...
Niveles de energía de un sistema fotoluminiscente
NO PRESENTAN FLUORESCENCIA
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Variables que afectan a la fluorescencia y la
fosforescencia
Efecto de los sustituyentes.
Efecto del pH en la fluorescencia
Efecto de la rigidez estructural.
Efectos del disolvente y la temperatura.
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EFECTOS DE LA TEMPERATURA Y
DEL DISOLVENTE
• La fluorescencia de una molécula se reduce en presencia del
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• Cuan...
Efecto de la concentración en la
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Ley de Beer
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Efecto de la concentración en la intensidad de
fluorescencia.
Espectros de antraceno: E,
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Espectros de excitación y emisión de
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RENDIMIENTO CUANTICO
El rendimiento cuántico de un proceso de fluorescencia es una
manera de interpretar la eficacia del m...
Componentes básicos de la instrumentación
para medir fluorescencia
• Una fuente de radiación
• Filtro primario o monocroma...
• Lámparas
• Láseres
• Filtro y monocromadores
• Detectores
• Cubetas y compartimientos para las cubetas
GEOMETRIA DE LA CELDA
PORTAMUESTRAS
• Método de Angulo recto (90º)
• Método de frontal (37º)
• Celda en rotación
• Paso di...
Calibración del instrumento
• Lo que se busca con la calibración diaria es ajustar el
equipo a un nivel de sensibilidad re...
Fluoròmetro de filtro
• Instrumento Simple y barato empleado para llevar a cabo
un análisis cuantitativo .
Consta :
• Una ...
Fluorómetro
Determinación de sustancias
inorgánicas
• Cationes que forman quelatos
fluorescentes
• Descenso de fluorescencia
Determi...
LAS VENTAJAS PRINCIPALES DE
ESTE MÉTODOa) Su sensibilidad, uno o dos órdenes de magnitud mayor
que la espectroscopia de ab...
LAS DESVENTAJAS PRINCIPALES DE
ESTE MÉTODO
a) Generalmente no se obtiene una información detallada
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Metodos luminiscentes

  1. 1. Espectrometría de luminiscencia molecular Miguel Andres Rivera Mateus Jorge Andres Pulido Bonilla
  2. 2. Historia Físico , inglés George Stokes En el siglo XIX en que el estableció las bases de su utilidad analítica al describir los primitivos mecanismos de absorción y emisión su descubrimiento viene del siglo XVI, por el físico y botánico español . Nicolas Monardes en 1565.
  3. 3. Los siguientes son tipos de luminiscencia . Fotoluminiscencia , un resultado de la absorción de fotones . • Fluorescencia :fotoluminiscencia como resultado de singlete -singlete relajación electrónica Las transiciones de energía no involucran un cambio en el spin electrónico • La fosforescencia : fotoluminiscencia como resultado de triplete relajación Implica un cambio en el spin electrónico y por lo tanto es mas lenta que la fluorescencias .Cuando la energía de excitación es de otro tipo, se originan otras modalidades de luminiscencia: así, la quimio-luminiscencia es un fenómeno análogo a la fluorescencia, excepto en el hecho de que la energía de excitación proviene de una reacción química..
  4. 4. Métodos luminiscentes • Cuando ocurre un proceso de emisión de radiación , como consecuencia de la desactivación de una molécula a esto se denomina luminiscencia . • una especie química absorbe radiación electromagnética ultravioleta o visible pasa a un estado electrónico excitado. • Muchas sustancias en dicho estado disipan el exceso de energía en forma de calor, mediante colisiones con átomos o moléculas vecinas, como ocurre en la espectrofotometría de absorción.
  5. 5. Para que una sustancia origine emisión foto luminiscente es necesario que previamente tenga lugar la absorción de radiación electromagnética. Estados singulete, triplete:
  6. 6. Niveles de energía de un sistema fotoluminiscente
  7. 7. NO PRESENTAN FLUORESCENCIA PRESENTAN FLUORESCENCIA
  8. 8. Variables que afectan a la fluorescencia y la fosforescencia Efecto de los sustituyentes.
  9. 9. Efecto del pH en la fluorescencia Efecto de la rigidez estructural. Efectos del disolvente y la temperatura. Efecto del oxigeno disuelto.
  10. 10. EFECTOS DE LA TEMPERATURA Y DEL DISOLVENTE • La fluorescencia de una molécula se reduce en presencia del disolvente • Cuando se desea exaltar la fosforescencia se incorporan con frecuencia a los disolventes compuestos que contienen átomos pesados • Disminuye en la mayoria de moléculas al aumentar la temperatura
  11. 11. Efecto de la concentración en la intensidad de fluorescencia. Ley de Beer Po=potencia del haz incidente P=potencia del haz transmitido ε=absortividad b=espesor de la cubeta (camino óptico) C=concentración Serie de Maclaurin
  12. 12. Efecto de la concentración en la intensidad de fluorescencia. Espectros de antraceno: E, excitación; F, fluorescencia; P, fosforescencia Espectros de fluorescencia de una disolución de 1ppm de antraceno en alcohol: a, excitación; b, emisión
  13. 13. Espectros de excitación y emisión de una disolución química
  14. 14. RENDIMIENTO CUANTICO El rendimiento cuántico de un proceso de fluorescencia es una manera de interpretar la eficacia del mecanismo. Se define como la proporción entre el número de fotones emitidos y el de fotones absorbidos. El máximo rendimiento cuántico de fluorescencia es por lo tanto 1 (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.
  15. 15. Componentes básicos de la instrumentación para medir fluorescencia • Una fuente de radiación • Filtro primario o monocromador de excitación • Celda portamuestras • Filtro secundario o monocromador de emisión • Foto detector • Dispositivo de salida de datos
  16. 16. • Lámparas • Láseres • Filtro y monocromadores • Detectores • Cubetas y compartimientos para las cubetas
  17. 17. GEOMETRIA DE LA CELDA PORTAMUESTRAS • Método de Angulo recto (90º) • Método de frontal (37º) • Celda en rotación • Paso directico (straight-through o transmisión
  18. 18. Calibración del instrumento • Lo que se busca con la calibración diaria es ajustar el equipo a un nivel de sensibilidad reproducible. • La calibración sueles llevarse acabo con un solución de patrón de fluoròforo estable. • La estandarización se hace con una solución de sulfato de quinina aprox. 10-5M se excita entre 350nm a y emite a 450 nm .
  19. 19. Fluoròmetro de filtro • Instrumento Simple y barato empleado para llevar a cabo un análisis cuantitativo . Consta : • Una lámpara de mercurio • Filtro primario • Celda portamuestras
  20. 20. Fluorómetro
  21. 21. Determinación de sustancias inorgánicas • Cationes que forman quelatos fluorescentes • Descenso de fluorescencia Determinación de sustancias orgánicas Fármacos y drogas. En Química Agroalimentaria Contaminación ambiental Aplicaciones
  22. 22. LAS VENTAJAS PRINCIPALES DE ESTE MÉTODOa) Su sensibilidad, uno o dos órdenes de magnitud mayor que la espectroscopia de absorción. b) Los intervalos lineales, los cuales son más grandes que en la espectroscopia de absorción. c) Se pueden detectar concentraciones muy pequeñas de moléculas orgánicas. d) El agua es transparente a radiación UV y VIS. Se pueden analizar las moléculas biológicas en soluciones acuosas sin interferencia del solvente.
  23. 23. LAS DESVENTAJAS PRINCIPALES DE ESTE MÉTODO a) Generalmente no se obtiene una información detallada de la estructura de la molécula. b) La fluorescencia es muy sensible para analizar cambios estructurales de macromoléculas, pero su intensidad es afectada por la temperatura. No sirve para estudiar cambios dependientes de temperatura. c) Debido a la sensibilidad de la espectroscopía de absorción UV y VIS, la muestra debe tener una pureza muy alta.
  24. 24. Gracias….

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