Fundamentos, equipo y aplicaciones de la espectrometría de fluorescencia
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Resumen
El documento explica en qué consiste la fluorescencia: la excitación de moléculas por radiación electromagnética y la posterior emisión de fotones al relajarse. Describe las aplicaciones de la espectrometría de fluorescencia en bioquímica, medicina y química, y los requisitos de las muestras. Also revisa los componentes del equipo: fuentes de excitación, filtros, monocromadores, detectores y celdas.
Puntos clave
- La fluorescencia es la emisión de fotones por moléculas que, tras absorber radiación, regresan a su estado basal liberando energía.
- La mayoría de los compuestos con anillos aromáticos presentan emisión fluorescente, y esta aumenta con el número de anillos en los hidrocarburos aromáticos no sustituidos.
- Un espectrómetro de fluorescencia requiere muestras líquidas y permite identificar la concentración de fluorescencia y la pureza de la muestra.
- La lámpara de xenón es más versátil que la de mercurio; emite un espectro continuo de 250 a 600 nm con un pico a 470 nm.
- Como la señal de fluorescencia es de baja intensidad, se prefieren los tubos fotomultiplicadores, aunque los fototubos se usan en equipos más económicos.
- En el rango visible se usan celdas de vidrio común, mientras que para el ultravioleta se requieren celdas de sílice o cuarzo.
Fundamentos de la Fluorescencia
- La fluorescencia es un proceso de emisión en el cual las moléculas son excitadas por la absorción de radiación electromagnética y, al relajarse al estado basal, liberan el exceso de energía en forma de fotones.
- Existen diversos mecanismos mediante los cuales una molécula regresa a su estado basal después de haber sido excitada.
- La mayoría de los compuestos que contienen anillos aromáticos proporcionan emisión fluorescente; por ejemplo, los hidrocarburos aromáticos no sustituidos presentan una emisión que aumenta con el número de anillos.
Aplicaciones
La espectrometría de fluorescencia se utiliza en estudios bioquímicos, médicos, químicos y en la investigación de compuestos orgánicos. También ha sido empleada para diferenciar tumores malignos de piel de los benignos.
Muestras
Un espectrómetro de fluorescencia requiere que la muestra sea líquida. Es capaz de analizar sustancias que presentan fluorescencia, tales como productos farmacéuticos y productos naturales. Esta técnica permite identificar la concentración de fluorescencia y la pureza de la muestra.
- Compuestos orgánicos: Hidrocarburos aromáticos, indol, naftol, penicilina.
- Compuestos inorgánicos: Cianuro, fluoruro, sulfatos, fosfatos, aluminio, calcio, magnesio.
Componentes del Equipo
Fuentes de excitación
- La lámpara de tungsteno ordinaria no proporciona suficiente intensidad para ser utilizada en fluorescencia. Son comunes las lámparas de Xenón y de mercurio.
- La lámpara de xenón es más versátil que la de mercurio. Produce una intensa radiación por el paso de corriente en una atmósfera de xenón; el espectro de este tipo de lámpara es continuo de 250 a 600 nm, con un pico de máxima intensidad a 470 nm.
Filtros y monocromadores
Para fluorímetros de filtros se utilizan frecuentemente filtros de absorción y filtros de interferencia. Los espectrofluorímetros generalmente utilizan rejillas de difracción como monocromadores.
Detectores
Debido a que la señal de fluorescencia es de baja intensidad, se requiere un potente sistema de amplificación. Por esto, son preferidos los tubos fotomultiplicadores, aunque también se usan comúnmente los fototubos en aparatos de menor costo.
Celdas
En fluorescencia se utilizan celdas de vidrio común cuando la radiación que se maneja es del rango visible. Para el ultravioleta, es necesario utilizar sílice o cuarzo.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué requiere una muestra para ser analizada con un espectrómetro de fluorescencia?
La muestra debe ser líquida. La técnica sirve para sustancias que presentan fluorescencia, como productos farmacéuticos y productos naturales.
¿Por qué se usan lámparas de xenón en fluorescencia?
La lámpara de tungsteno ordinaria no ofrece suficiente intensidad, mientras que la de xenón produce una radiación intensa y un espectro continuo de 250 a 600 nm.
¿Qué tipo de celda se usa para medir en ultravioleta?
Para el ultravioleta es necesario usar celdas de sílice o cuarzo, ya que el vidrio común se emplea solo en el rango visible.
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