exposición de análisis

1. BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA
DE PUEBLA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
LIC.QUIMICO FARMACOBIOLOGO
Análisis espectrofotométrico
Catedrático: Hilda Aguilar Rueda
Fluorescencia, fosforescencia y quimioluminiscencia

2. FLUORESCENCIA,
FOSFORESCENCIA Y
QUIMIOLUMINISCENCIA

3. ÍNDICE
Fluorescencia • Definición
• Rendimiento cuántico y tiempo de vida.
• instrumentación
• Aplicaciones
Fosforescencia *Definición
*Aplicaciones
*instrumentación
quimioluminiscencia • Definición
• ejemplo

4. Fenómeno por el cual
algunas sustancias
tienen la capacidad de
absorber luz a una
determinada longitud
de onda, por lo general
en el rango ultravioleta,
y luego emiten luz en
una longitud más larga.
Fluorescencia

5. RENDIMIENTO CUÁNTICO
Y TIEMPO DE VIDA.

6. RENDIMIENTO CUÁNTICO
• Se define como la proporción entre el número de fotones
emitidos y el de fotones absorbidos <1
•
• El máximo rendimiento cuántico de fluorescencia es por lo
tanto 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.

7. TIEMPO DE VIDA
• El tiempo de vida de la fluorescencia depende básicamente del tiempo
promedio que permanece la molécula en su estado de excitación antes de
emitir un fotón.
• La fluorescencia típicamente sigue una cinética de primer orden:
Donde [S1] es la concentración de moléculas en estado de excitación en el
tiempo (t),[S1]0 es la concentración inicial y Γ es la tasa de decaimiento o
el inverso del tiempo de vida de la fluorescencia.

8. • Efecto de la concentración en la intensidad de
fluorescencia
• La potencia de la emisión fluorescente F es proporcional a la
potencia radiante del haz de excitación absorbido por el
sistema. Esto es,
• F = K'(Po- P)
•
• Donde Po es la potencia del haz que incide sobre la disolución y
P es su potencia después de atravesar una longitud b del
medio. La constante K' depende de la eficacia cuántica del
proceso de fluorescencia.

9. Instrumentación
Fluorímetro de filtro Espectrofluorómetros

10. • Ambos tipos usan el siguiente esquema: La luz
procedente de una fuente de excitación pasa a través
de un filtro o un monocromador y golpea la muestra.
Una porción de la luz incidente es absorbida por la
muestra y algunas de las moléculas en la muestra
fluorescente. La luz fluorescente es emitida en todas
las direcciones. Algunas de estas luces fluorescentes
pasan a través de un segundo filtro o un monocromador
y alcanzan un detector, el cual es usualmente colocado
a noventa grados de la incidencia del haz de luz para
minimizar el riesgo de la transmisión o reflejo de la
incidencia de la luz buscada en el detector.

12. FLUORÍMETRO DE FILTRO

13. ESPECTROFLUORÍMETROS

14. FUENTES • La lámpara mas corriente para los
fluorimetros de filtro es lámpara de arco de
mercurio a baja presión equipada con una
ventana de sílice fundida. Esta fuente
produce líneas muy intensas a 254, 366,405,
436, 546,577, 691 y 773 nm .
• Para los espectro fluorimetros, en donde se
requiere una fuente de radiación continua,
normalmente se utiliza una lámpara de arco
de xenón a elevada presión, el espectro de
la lámpara de xenón es es continuo desde
aproximadamente 300 a 130 nm

15. FILTROS Y MONOCROMADORES
• La mayoría de los espectrofluorimetros están equipados con
monocromadores de red

16. LÁSERES.
• La mayoría de los espectrofluorímetros
comerciales utilizan lámparas como fuentes,
por ser menos caras y menos complicadas de
uso. Sin embargo, las fuentes de láser ofrecen
importantes ventajas en determinados casos:
por ejemplo, cuando las muestras son muy
pequeñas como en cromatografía con
microcolumnas y en electroforesis capilar
donde la cantidad de muestra es de un
microlitro o menor; en los sensores de control
remoto, como en la detección fluorimétrica de
radicales hidroxilo en la atmósfera de clorofila
en seres vivos acuáticos, donde la naturaleza
colimada de los haces de láseres vital: o
cuando se requiere una radiación de excitación
altamente monocromática para minimizar los
efecto de las interferencias

17. DETECTORES
La señal de fluorescencia típica es de baja intensidad, por tanto, se
necesitan factores de ampliación altos para estas medidas. Los
fotomultiplicadores han sido ampliamente utilizados como detectores
en instrumentos de fluorescencia sensibles. Los detectores de diodos
alineados también han sido propuestos para los espectrofluorimetros

18. Cubetas y
compartimiento
s para la cubeta
Para medidas de fluorescencia se
utilizan tanto cubetas cilíndricas
como rectangulares fabricadas
con vidrio de sílice. Con este
objeto se introducen a menudo
deflectores en el compartimiento

19. APLICACIONES • Este fenómeno tiene múltiples aplicaciones,
desde los tubos de luz fluorescentes que
podemos ver habitualmente en casas y
oficinas, hasta técnicas de laboratorio para
detectar antígenos y anticuerpos, pasando por
técnicas de oftalmología para detectar
lesiones en la córnea.
• Otro de las aplicaciones de este fenómeno es
en la diferenciación de billetes falsos de
verdaderos, ya que únicamente los verdaderos
tienen una impresión con tinta fluorescente,
sólo visible bajo una luz especial.

20. FOSFORESCENCIA
La fosforescencia es un fenómeno similar al de fluorescencia

21. DEFINICIÓN
• Es el fenómeno en el cual el fotón es absorbido, excitando
un electrón hacia un nivel de energía mayor, y luego, al
volver el electrón al nivel de energía que le corresponde,
libera el fotón. En el caso de la fosforescencia, la energía
aportada por el fotón trasladaría al electrón a un estado
de excitación de energía metaestable, en el cual
permanece por un cierto tiempo, ya que no puede regresar
inmediatamente a su estado de reposo. Cuando una
determinada cantidad de tiempo pasa, el electrón vuelve a
su estado original, emitiendo luz en el proceso.

23. APLICACIONES
• Este fenómeno es aprovechado en aplicaciones tales como la pintura de las
manecillas de los relojes, o en determinados juguetes que se iluminan en la
oscuridad.
• La fosforimetría se ha utilizado para
• determinar una gran variedad de especies
• orgánicas y bioquímicas que incluyen
• sustancias como ácidos nucleicos,
• aminoácidos, pirina y pirimidina, enzimas,
• hidrocarburos del petróleo y pesticidas
Científicos en el Reino Unido, están probando
una nueva técnica para operar tumores
cerebrales, en la que los pacientes que lo
padezcan reciben una dosis de ácido 5-
aminolevulínico (5-ALA), sustancia que
provoca que en el tumor se generen agentes
químicos fosforescentes o luminiscencia,
marcando el tumor y el cerebro de color
rosado

24. •Variables que afectan a la fosforescencia
•Tanto la estructura molecular como el entorno
químico van a influir en que una sustancia sea o
no luminiscente; estos factores también
determinan la intensidad de emisión cuando tiene
lugar la fotoluminiscencia.

25. •instrumentación

26. Fosforímetros
• .
Los instrumentos que se utilizan para estudios de
fosforescencia tienen diseños similares a los
fluorómetros y a los espectrofluorímetros antes
considerados, sólo difieren en que requieren dos componentes
adicionales. El primero es un dispositivo que irradia
alternativamente la muestra y, después de un retraso en el
tiempo adecuado, mide la intensidad de fosforescencia.
El retraso en el tiempo es necesario para diferenciar la
emisión fosforescente de larga vida de la emisión
fluorescente de corta vida que podrían originarse en la misma
muestra. Se utilizan dispositivos mecánicos y electrónicos y
muchos instrumentos de fluorescencia comerciales tienen
accesorios para medidas de fosforescencia. Un ejemplo de un
tipo de dispositivo mecánico se muestra en la Figura

27. QUIMIOLUMINISCENCIA

28. Definición • Bajo quimioluminiscencia se entiende el
fenómeno por el que, en algunas
reacciones químicas se da una especie
electrónicamente excitada la cual
emite radiación para volver al estado
fundamental, la energía liberada no
sólo se emite en forma de calor o de
energía química, sino también en forma
de luz, se produce cuando, en una
reacción química, los electrones saltan
de las capas más altas de los átomos a
las más bajas

30. • .
Ejemplos
El ejemplo más conocido es la
oxidación de los vapores del fósforo
blanco al oxígeno que emite una luz
pálida y que ha dado nombre a este
elemento.
Una reacción ampliamente utilizada
en química forense es la oxidación de
luminol con agua oxigenada en
presencia de un catalizador de
hierro. Esta reacción se utiliza por
ejemplo en la detección de restos de
sangre que sirve en este caso para
catalizarla

32. SEMEJANZAS
Sus moléculas de analito dan una especie
cuyo espectro de emisión suministra
información para un análisis cualitativo
Sus métodos de análisis se conocen como
luminiscentes
Emiten luz

33. DIFERENCIASFLUORESCENCIA
En la
fluorescencia las
transiciones
electromagnéticas
responsables del
efecto no implican
cambio en el spin
del electrón
FOSFORESCENCIA
Las emisiones
de
fosforescenci
a cambian el
spin del
electrón
QUIMIOLUMINISCENCIA
En la
quimioluminisce
ncia los
electrones
pasan de un
orbital más
lejano al núcleo
a uno más cerca

34. BIBLIOGRAFÍA
• http://es.wikipedia.org/wiki/Fluorescencia
• http://fqb.fcien.edu.uy/docs/Clase%20Intro%20+%20efecto%20solvente.pdf
• Fluorescencia | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/conceptos-
basicos/fluorescencia#ixzz3SkYI9GSO
• Fosforescencia | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/conceptos-
basicos/fosforescencia#ixzz3SpgjfmlV
• http://tecnoblogueando.blogspot.mx/2013/01/fosforescencia.html
• http://farmacia.ugr.es/ars/pdf/217.pdf
• Principio de Análisis Instrumental. SKOOG, HOLLER y NIEMAN
• Quinta Edición. Mc Graw Hill.
• Análisis Instrumental. KENNETH A. RUBINSON y JUDITH F. RUBINSON
• Prentice Hall. Madrid 2001.