Флуоресцентна спектроскопија

С Википедије, слободне енциклопедије
Флуоресцеин флуоресцира зелено кад се изложи ултраљубичастомзрачењу

Флуоресцентна спектроскопија (флуориметрија, флуорометрија, спектрофлуорометрија) је тип електромагнетна спектроскопије којом се анализира флуоресценција узорка. То подразумева коришћење зрака светлости, најчешће ултраљубичастог светла, које побуђује електроне у молекула одређених једињења и узрокује да они емитују светлост ниже енергије, обично, али не увек, видљиву светлости. Комплементарна техника је апсорпциона спектроскопија.[1][2][3][4][5]

Уређаји који мере флуоресценцију се зову флуорометри или флуориметри.

Теорија[уреди | уреди извор]

Молекули имају различита стања која се називају енергетски нивои. Флуоресцентна спектроскопија се првенствено односи на електронска и вибрациона стања. Генерално, анализирани материјал има основно електронско стање (ниско енергетско стање) и побуђено електронско стање више енергије. У оквиру сваког од ових електронских стања постоје различита вибрациона стања.[6]

У флуоресцентној спектроскопији, узорак се прво побуди, апсорбовањем фотона, са свог основног електронског стања до једног од различитих вибрационих стања у побуђеном електронском стању. Судари са другим молекулима узрокују да побуђени молекул изгуби вибрациону енергију док не достигне најниже вибрационо стање побуђеног електронског стања.

Молекул потом пада на једно од различитих вибрационих нивоа основног електронског стања, и при томе емитује фотоне. Како молекули могу да се спустите у било који од неколико вибрационих нивоа у основном стању, емитовани фотони ће имати различите енергије, а тиме и фреквенција. Анализом различитих фреквенција светлости емитоване флуоресцентном спектроскопијом, заједно са њиховим релативним интензитетом, може се одредити структуру различитих вибрационих нивоа.

У типичном експерименту, различите таласне дужине флуоресцентне светлости коју емитује узорак се мере коришћењем монохроматора, држећи побудно светло на константној таласној дужини. Ово се зове емисиони спектар. Побудни спектар је добија на супротан начин. У том случају се емитована светлост одржава на константној таласној дужини, док се побудно светло мења кроз низ различитих таласних дужина (употребом монохроматора). Емисиона мапа се добија снимањем емисионих спектара који проистичу из опсега побудних таласних дужина, и њиховим комбиновањем. Ови подаци сачињавају тридимензионалну површину: интензитет емисије као функција побудних и емисионих таласних дужина, и обично приказује као контурна мапа.

Инструменти[уреди | уреди извор]

Постоје два општа типа инструмената:

Оба топа користе следећу шему: Светло из извора побуде пролази кроз филтер или монохроматор, и погађа узорка, који апсорбује део упадне светлости. Неки од молекула у узорку флуоресцирају. Флуоресцентно светло се емитује у свим правцима. Део флуоресцентне светлости пролази кроз други филтер или монохроматор и досеже детектор, који је обично постављен под углом од 90° у односу на зрак упадне светлости да би се смањио ризик излагања пропуштеној или рефлектованој упадној светлости.

Разни извори светлости се могу користити као извори побуде, укључујући ласере​​, фотодиоде и лампе; ксенонске лукове и живину пару. Ласер емитује светлост високог зрачења на веома уском интервалу таласних дужина, обично мањем од 0.01 nm, што чини побудни монохроматор или филтер непотребним. Недостатак овог метода је да се таласна дужина ласера не може много променити. Лампа са живином паром је линијска лампа, јер емитује светлост у близини врха таласне дужине. Насупрот томе, ксенонски лук има континуирани емисиони спектар са скоро константним интензитетом у распону од 300-800 nm и довољан је за мерење зрачења до изнад 200 mm.

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Lakowicz, J. R. (2006). Principles of Fluorescence Spectroscopy, Springer, 3rd edition ISBN 0-387-31278-1
  2. ^ Рајковић, М. Б.; et al. (1993). Аналитичка хемија. Београд: Савремена администрација. 
  3. ^ Ј. Савић, M. савић, Основи аналитичке хемије, Свјетлост, сарајево, 1987.
  4. ^ Т. Шурањи, I. Жиграи, Основи квантитативне хемијске анализе, Нови Сад, 1997.
  5. ^ D. Скуг, D. Вест, Џ. Холер, Основе аналитичке кемије, Школска књига, Загреб, 1999.
  6. ^ Петер Аткинс; Јулио де Паула (2001). Пхyсицал Цхемистрy (7тх изд.). W. Х. Фрееман. ИСБН 0716735393. 

Литература[уреди | уреди извор]

Спољашње везе[уреди | уреди извор]