Molekulová fluorescenční spektrometrie Luminiscence (fluorescence, fosforescence)

Možnosti luminiscence Podle dodání energie: Fotoluminiscence (UV,VIS) Chemiluminiscence Bioluminiscence termoluminiscence Fotolýza Senzitovaná fluorescence

Mechanismus luminiscence Schéma energetických přechodů při fluorescenci a fosforescenci: a - absorpce, b - vibrační relaxace, c - kolizní deaktivace, d - fluorescence, e - interkombinační konverse, f - fosforescence

Mechanismus luminiscence Vliv struktury molekul: chromofory (fluorofory), auxochromy (~UV,VIS) + rigidní struktura Vliv vzniku chelátu: chromofory (fluorofory), auxochromy U kovů s vyšším protonovým číslem→zvýšení fosforescence a snížení fluorescence (benzen → zavedení heteroatomu)

Charakteristiky luminiscence Energetický výtěžek fluorescence (fosforescence): Kvantový výtěžek fluorescence (fosforescence):

Charakteristiky luminiscence Závislost c (a) a jF (b) na vlnové délce excitačního (budícího) záření: 1 - teoretická závislost, 2 - praktická závislost

Fluorescenční a excitační spektrum Fluorescenční spektrum (emisní) ↔ při dané lexcitační (v intervalu absorpčního pásu) Excitační spektrum (aktivační) ↔ při konstantní lemisní (lmax emisní) Fosforescenční spektrum ↔ delší l Absorpční a fluorescenční spektra rhodaminu G6 při různých teplotách: 1, 2 - absorpční spektra 1', 2' - fluorescenční spektra 1, 1' - teplota – 67°C 2, 2' - teplota +20°C

Experimentální uspořádání Zdroje: UV záření ↔ Fluorimetry (fosforimetry): Hg výbojka (čáry + filtr) Spektrofluorimetry: Xe výbojka (spojité záření + monochromátor) Jednopaprskový spektrofluorimetr: 1 - zdroj excitačního záření, 2 - excitační monochromátor, 3 - kyveta s měřeným vzorkem, 4 - emisní monochromátor, 5 - detektor, š - štěrbiny

Experimentální uspořádání Aplikace vláknové optiky – měření mimo spektrometr Excitační vlákna Kolekční vlákna Trubice Uhlíkový prášek s pojidlem Ochranný obal Konektor

Aplikace fluorescence Alkaloidy, karcinogeny,… Detekce v chromatografii Fluorescenční indikátory

Aplikace fluorescence Emisní (plná čára) a absorpční (čárkovaná čára) spektra antracenu v roztoku. Odpovídající vibrační přechody jsou zobrazeny ve spodní části obrázku

Aplikace fluorescence Absorpční a emisní spektra 9-antramidu v tetrahydrofuranu Absorpční a emisní spektra cyklohexyl-9-antroatu v benzenu

Kvantitativní analýza Zvýšení FF: nízká teplota vysoká viskozita h → zmenšení kolizní deaktivace Metoda kalibrační křivky Vliv příměsí, vhodná volba lexcit. Vysoká citlivost stanovení