Bien, mi nombre es Jesús Senén Durán Alegría y voy a ser el encargado
de comentarles durante este tiempo el tema de fotoluminiscencia molecular.
Para lo cual vamos a desarrollar de una forma breve el concepto de
luminiscencia. Vamos a dar una breve reseña histórica sobre los
diferentes términos acuñados para la luminiscencia y en este caso la
fotoluminiscencia. Vamos a ver procesos fotofísicos en estados
electrónicos excitados. Comentaremos algunos de los parámetros más
importantes que pueden afectar a la fotoluminiscencia molecular. También
veremos aquí... ...los factores que modifican la luminiscencia y por
último daremos una serie de reseñas referentes a las consideraciones
prácticas de esta técnica de análisis. Para ello vamos a empezar
diciendo que un sistema que absorbe energía puede reemitirla parcialmente
en forma de radiación luminosa. Así el fenómeno... ...el fenómeno
observado mediante el cual una sustancia ya sea sólida, líquida o gaseosa
emite luz cuando sobre ella incide radiación ultravioleta se conoce con el
nombre de luminiscencia y es una propiedad característica de esa
sustancia. Ahora bien, nos debemos de hacer la siguiente pregunta. ¿Cuál
es la diferencia entre la fuente de luz térmica... ...como por ejemplo una
bombilla o una cerilla y una luminescente? La respuesta es clara cuando se
compara la radiación de un cuerpo negro con la emisión a la misma
temperatura. Un cuerpo negro es aquel que convierte en calor toda la
radiación que le llega y concretamente no refleja radiación, la absorbe
toda. El carbón negro es un compuesto que se cumple satisfactoriamente...
...esta condición. Cuando calentamos un objeto, como por ejemplo el
carbón negro, este se torna luminoso. Al principio aparecerá un color
rojo, luego un color naranja y finalmente hacia 1500 grados Kelvin
aparecerá un color blanco. La distribución espectral de la radiación
emitida por un cuerpo negro a diversas temperaturas... ...es una serie de
curvas, como se observa en esta transparencia... ...en la que se
representan los poderes emisivos en función de las diferentes longitudes
de onda para diferentes temperaturas. Se observa que la cantidad total de
energía emitida es tanto mayor cuanto más alta es la temperatura... ...y
además la radiación de intensidad máxima... ...se desplaza hacia
longitudes de onda más cortas a medida que aumenta la temperatura. En la
siguiente transparencia podemos ver estas mismas representaciones...
...pero para unas temperaturas comprendidas entre 1000 y 1600 grados
Kelvin. De este hecho se deduce que la primera diferencia que aparece entre
una fuente térmica y una luminescente... ...es que mientras que el carbón
negro se desplaza hacia 1000 grados Kelvin, el carbón negro se desplaza
hacia 1000 grados Kelvin. Y que en estos cuerpos, como por ejemplo el
carbón negro, para observar luz o radiación se tienen que calentar...
...en los procesos de emisión luminescente la temperatura del cuerpo no se
altera. De ahí que a este tipo de emisión se le denomine luz fría. Sin
embargo, esto no es del todo correcto... ...y para dar una definición
precisa de lo que se entiende por luminescencia... ...hay que recurrir a la
correlación que existe entre las propiedades de la emisión
luminescente... ...y las leyes generales del equilibrio térmico. Se ha
visto ya que un cuerpo negro absorbe todas las radiaciones emitiéndolas al
mismo tiempo. Según esto, todo cuerpo en estado isotermo... ...emite la
energía... ...que absorbe, cumple la ley de Kirchhoff... ...la cual
establece que entre el poder emisivo o radianza R... ...y el coeficiente de
absorción alfa para una longitud de onda lambda y una temperatura absoluta
T... ...existe una relación constante e igual al poder emisivo R0 del
cuerpo negro... ...para las mismas longitudes de onda y temperatura. Es
decir, se da en todo momento la igualdad que estamos señalando en la
transparencia. Ahora bien, a veces es posible suministrar energía a un
sistema sin calentarle... ...creando estados de excitación capaces de
emitir radiaciones en exceso a las del cuerpo negro... ...y por lo tanto,
la relación que anteriormente comentábamos es mayor... ...que... ...el
poder emisivo del cuerpo negro para esa misma longitud de onda y
temperatura. Desigualdad que indica otro proceso diferente al proceso
térmico. Por lo tanto, podemos decir que un sistema que absorbe
energía... ...puede reemitirla parcialmente en forma de radiación
luminosa... ...y este proceso se denomina luminiscencia cuando la luz...
...emitida no cumple la ley de Kirchhoff. Por lo tanto, si un cuerpo
sólido, líquido o gaseoso emite luz con una intensidad superior... ...a
la de la radiación térmica del cuerpo negro de la misma longitud de
onda... ...y a la misma temperatura absoluta, se dice que es luminiscente.
Definición que fue propuesta. Propuesta por el físico alemán Wiedemann
en 1889. Sin embargo, para el físico soviético Babilov, la definición
dada por Wiedemann queda incompleta... ...y Babilov en 1934 añade a la
definición dada por Wiedemann el siguiente aditamento. Todo cuerpo
luminiscente necesita cierto intervalo de tiempo... ...por lo común fijado
en tau mayor de 10 elevado a menos 10 segundos... ...para transformar la
energía absorbida en emisión de luz. Este último aditamento esencial
permite distinguir la luminiscencia de otros procesos luminosos... ...que
tampoco cumplen las leyes del equilibrio térmico... ...y cuya duración
prácticamente sin inercia es tan corta como el periodo oscilatorio de la
luz... ...que está establecido en 10 elevado a menos 15 segundos, tales
como, por ejemplo... ...el esparcimiento Rayleigh, el efecto Raman o el
efecto Cherenkov observable en reactores nucleares de piscina, entre otras.
La definición dada por Wiedemann Babilov... ...nada prejuzga sobre la
intensidad de la radiación emitida. Para muchos, luminiscencia significa
todavía una débil luminosidad visible tan sólo en la oscuridad...
...como la producida por maderas y pescados putrefactos. En su concepto
actual, la luminiscencia puede ser tan débil como la luz de una
luciérnaga... ...tan útil como la luz de un árbol... ...o el alumbrado
fluorescente, y tan intensa como la potente emisión resonante y coherente
de un láser de impulsos de Rubik. La luminiscencia molecular es, por lo
tanto, un fenómeno puramente físico... ...que va a depender de la
estructura electrónica de la molécula. Por su parte, el término
luminiscencia, aplicable hoy a una enorme variedad... ...de fuentes de luz
no térmicas, de emisión espontánea e incoherente... ...se suele
acompañar de un prefijo que indica la causa excitante o la naturaleza de
la energía absorbida. Así se denomina fotoluminiscencia cuando se irradia
el sistema con fotones ultravioleta visible. Radioluminiscencia cuando se
irradia con radiación. Radiaciones ionizantes tipo alfa-beta.
Cátodo-luminiscencia cuando se irradia la muestra con rayos catódicos.
Roegenluminiscencia cuando se irradia con rayos X. El bombardeo con iones
positivos sobre ciertos sólidos se denomina ionoluminiscencia... ...y la
triboluminiscencia se... ...aparece cuando se producen simples fricciones o
rupturas mecánicas de fibras y cristales orgánicos... ...como pueda ser
el azúcar. Y por último comentar que cuando utilizamos la energía
exotérmica de una radiación química... ...para provocar un proceso de
emisión luminiscente... ...estaremos en el caso de la
quimio-luminiscencia... ...que cuando esta liberación de energía se
produce en complejos procesos bioquímicos catalizados por encima... ...se
le denominará, en lugar de quimio, se le llama bioluminiscencia. En
cualquier caso, la causa íntima de la luminiscencia se halla siempre en el
regreso instantáneo... ...o demorado de los electrones desde un estado
excitado al estado fundamental... ...involucrando con ello transiciones
entre niveles de energía electrónica como veremos más adelante. De ahora
en adelante nos vamos a referir al fenómeno de la fotoluminiscencia
molecular... ...es decir, emisión luminiscente... ...que irradia un
fluoróforo con fotones ultravioleta visible. Dentro de este término se
engloban dos procesos... ...el de emisión de fluorescencia y el de
emisión de fosforescencia... ...que han dado origen a diferentes técnicas
de análisis y caracterización de compuestos. Pero antes de definirlos
vamos a efectuar una breve reseña histórica. Los términos fluorescencia
y fosforescencia existían mucho antes de que Wiedemann propusiera... ...el
sustantivo luminiscencia para incluir aquellos en el mismo fenómeno. El de
fluorescencia sirvió desde antiguo para bautizar el hallazgo del zapatero
alquimista Castiareola... ...en Bolonia en el año 1603... ...al preparar
accidentalmente la piedra solar o esponja luminosa... ...producto
misterioso en aquel tiempo y que hoy se sabe que no era más que sulfato de
bario... ...reducido parcialmente a sulfuro. Al carcinarlo con carbón
contaminado con trazas de bismuto o manganeso. Sólido este microcristalino
que después de ser expuesto al sol... ...seguía luciendo débilmente en
la oscuridad con luz rojiza. Por su parte el término fluorescencia fue
introducido por el físico y matemático inglés Stokes en 1852... ...al
observar en un mineral, la fluorita, que su emisión pertenecía a una
región espectral de longitud de onda... ...mayor que la de la radiación
incidente y que ésta cesaba inmediatamente después de cortar el haz
incidente. Stokes pudo relacionar también sus observaciones con el
descubrimiento de Castiareola... ...fenómenos que al parecer dada la
persistencia de uno, fosforescencia, y la instantaneidad del otro,
fluorescencia... ...se tuvieron por distintos durante muchos años. Y así
quedaron acuñados los términos fosforescencia y fluorescencia...
...manteniendo hasta hoy su vigencia más por tradición que por rigor
científico. Los historiadores de la ciencia atribuyen a Castiareola la
primera producción artificial de un sólido fosforescente. Pero existen
textos relativos a la fluorescencia de líquidos que datan de fechas
anteriores. Así Boile, en 1670, aporta un testimonio difundido por
Leverens y Bermal... ...que reivindican para un español, Nicolás
Monardes, famoso médico y publicista sevillano del siglo XVI... ...el
privilegio de ser el primero en informar sobre el fosforescente. Fue
informado en el año 1565 sobre los extraordinarios efectos luminosos de un
extracto acuoso... ...de cierta madera exótica denominada lignum
nefriticum cuando lo exponían a la luz. Monardes asoció este singular
comportamiento óptico con las propiedades curativas del preparado contra
los cálculos renales. El enigmático líquido fue estudiado por muchos
extranjeros, incluso un siglo después por Boile o Newton... ...sin que
ninguno de ellos llegase a identificar la intensa reflexión azul con la
emisión luminescente. Del valor farmacéutico del extracto de Monardes
nada quedó después. Pero las observaciones descritas por el español
sobre el color de la disolución... ...se anticiparon en 38 años a
Castiarola y 287 a los trabajos de Stokes... ...sobre la interpretación
definitiva de la fluorescencia. A través de esta breve reseña histórica
se concluye que la fluorescencia y fosforescencia... ...son pues dos
aspectos de la fotoluminiscencia que se les caracteriza prácticamente...
...por la duración del proceso emisivo. Cuando una molécula absorbe
radiación, si no altera su constitución química o se disocia... ...que
estaríamos hablando en este caso de fotoquímica... ...esta pasa a un
nivel vibracional de uno de sus estados electrónicos excitados. Aunque el
proceso de absorción es extremadamente rápido... ...del orden de
aproximadamente 10 elevado a menos 15 segundos... ...la secuencia de
sucesos que se producen después de esta absorción... ...mediante los
cuales la molécula regresa a su estado fundamental... ...a través de
procesos de de-excitación, suelen ser demasiado lentos... ...situándose
entre 10 elevado a menos 14 segundos a algunos segundos de duración. El
regreso al estado fundamental vía luminiscencia molecular... ...es uno de
los procesos más lentos que se van a producir desde el estado electrónico
excitado... ...requiriendo un tiempo superior a 10 elevado a menos 10
segundos... ...tal y como vimos cuando hablamos de la ley de Babilo. Es
decir, que la molécula después que absorbe radiación... ...tardará
aproximadamente 10 elevado a menos 9 segundos... ...como mínimo para
observar el proceso luminiscente. No obstante, hay que añadir que el
equilibrio térmico se alcanza mucho más rápido... ...entre 10 elevado a
menos 14 y 10 elevado a menos 12 segundos. Como consecuencia de este hecho,
tanto la fluorescencia como la fosforescencia... ...se producirán desde el
estado vibracional V igual a cero... ...del estado excitado, ya que se
asume que el equilibrio térmico... ...se alcanza en el estado vibracional
de mínima energía. Entre las vías físicas de retorno de la molécula
excitada al estado fundamental... ...puede figurar la luminiscencia, la
cual cuando se produce va por lo común... ...precedida de procesos no
radiantes. Así, cuando la molécula ha alcanzado su máximo estado
electrónico... ...en este caso en el estado excitado S2... ...pues el
exceso de energía que ha cogido esa molécula tenderá a perderlo... ...a
través de una serie de procesos no radiantes... ...que son procesos de
excitación... ...como puedan ser pérdida de energía por quantum
infrarrojo... ...o simplemente por pérdida de energía por choques con las
moléculas del disolvente. Todos estos procesos los pueden leer
detenidamente en el texto... ...y vamos a centrarnos fundamentalmente en lo
que es un acoplamiento... ...vibracional que simplemente es cuando los
niveles vibracionales... ...de un estado excitado coinciden con niveles
vibracionales de otro estado excitado. Por ejemplo, entre los S1, S2 o en
el estado triple TT1 con los S1. Puede haber también fenómenos de
relajación vibracional... ...es decir, que son pérdidas de energía
mediante quantum infrarrojo... ...con el cual vamos pasando dentro de un
estado excitado... ...a diferentes niveles vibracionales... ...hasta llegar
al estado vibracional cero del primer estado excitado electrónico. Y desde
este nivel V igual a cero, cuando se produce una emisión radiante...
...estaremos hablando del proceso de excitación. Es decir, de
fluorescencia. Es decir, que digamos la transición radiante entre dos
estados electrónicos... ...de la misma multiplicidad, S1, S0, es lo que
llamamos fluorescencia. Por otra parte, cuando esa emisión radiante se
produce desde el estado triplete... ...al estado fundamental, estaremos
hablando del proceso de fosforescencia. Y en realidad lo que estamos
diciendo es que se está produciendo... ...una transición radiante entre
dos estados electrónicos de distinta multiplicidad. Bien, creo que esto
debe de quedar muy claro, lo tienen que tener muy claro... ...y no obstante
hemos preparado un mini vídeo para que un poco más adelante...
...ampliado sobre los procesos fotofísicos en estados excitados... ...para
que vean ustedes con mayor detenimiento todos los procesos que se pueden
producir. Bien, hay otra cuestión que tienen que tener en cuenta dentro de
los procesos fotofísicos... ...en estados electrónicos excitados y son
todos aquellos procesos que compiten con la luminescencia. Entre los más
importantes, además de los procesos de relajación vibracional...
...conversión interna y cruce intersistemas, existen otros procesos que
también inhiben o apagan la luminescencia. Los cuales se agrupan en dos
amplias calificaciones, transferencia de energía a otras moléculas...
...y reacciones fotoquímicas. Dentro del apartado de transferencia de
energía a otras moléculas... ...podemos considerar el apagado colisional,
el apagado no colisional... ...y el que comentamos aquí es el apagado por
concentración... ...por tener una gran importancia a la hora de realizar
las medidas analíticas para proceder a la determinación... ...de un
determinado compuesto. Aquí ponemos un ejemplo que son los espectros de
emisión del ácido antranílico... ...y pueden ver cómo el espectro de
emisión va desplazándose hacia longitudes de onda mayores... ...a medida
que la concentración de ácido antranílico aumenta. Esto tiene una gran
importancia... ...a la hora de hacer una representación de la intensidad
de fluorescencia... ...en función de la concentración. Donde vemos cómo
en los procesos de emisión luminescente... ...a medida que aumenta la
concentración, aumenta la emisión hasta un punto determinado... ...donde
en lugar de seguir aumentando como sucede en los procesos de absorción...
...en los procesos de emisión... ...en la emisión luminescente...
...llega a haber una autoabsorción donde se produce una disminución de la
emisión... ...simplemente por un proceso que se denomina autoabsorción de
la propia emisión... ...que está produciendo la emisión para provocar
una disminución radical de la emisión fluorescente. Este es el fenómeno
que se llama apagado por concentración... ...y que habrá que tener muy en
cuenta a la hora de elaborar los calibrados... ...que podamos realizar en
el laboratorio. Esta es una de las diferencias fundamentales con respecto a
los métodos... ...que ya han estudiado en el anterior tema
correspondiente... ...a la espectrofotometría de absorción ultravioleta
visible. Bien. Vamos a pasar a continuación a comentar brevemente... ...el
esquema de un equipo utilizado en luminescencia molecular. No obstante,
antes de comentar esta transparencia... ...lo que sí les quiero decir es
lo siguiente... ...que para todas estas técnicas que vamos a estudiar...
...mentalmente dividan cada técnica en tres bloques. El primer bloque son
aspectos teóricos en los que se basa esa técnica. Es lo que acabamos de
comentar ahora. El segundo bloque sería la instrumentación... ...es
decir, el equipamiento que hay que utilizar para trabajar con esa
técnica... ...que es lo que vamos a comentar a continuación. Y el tercer
bloque que tienen que tener en cuenta son las aplicaciones. Es decir, tres
bloques. Fundamentos de la técnica. Instrumentación. Aplicaciones. Dicho
esto, este paréntesis... ...comento brevemente esta transparencia. Esta
transparencia sería equivalente a la de un florímetro. Verán que hay un
aspecto fundamental... ...con respecto a lo que han estudiado en
espectrofotometría ultravioleta visible. Y es precisamente la posición de
la cubeta donde está la muestra... ...que es la que estamos señalando
aquí. Es decir, vean que tiene una posición o una geometría en ángulo
de 90 grados... ...entre la lámpara de excitación que tenemos aquí y el
detector, el fotomultiplicador. Recuerden que en la técnica de
espectrofotometría ultravioleta visible... ...la lámpara y la ventana del
fotomultiplicador están en una línea recta. En las técnicas de
luminescencia se trabaja con ángulos de 90 grados... ...precisamente para
que al fotomultiplicador no le lleguen radiaciones erráticas... ...de la
fuente de excitación... ...que suele ser una lámpara de senón... ...como
lo estudiarán en el texto base que le hemos recomendado. De ahí esa
geometría. Es importantísimo. Y luego, además, otro aspecto que
diferencia con respecto a la técnica de espectrofotometría ultravioleta
visible... ...son las cubetas. En este caso, en la fluorescencia molecular,
las cuatro caras están pulidas. Es decir, puede atravesar la radiación.
Mientras que... ...en la espectrofotometría ultravioleta visible... ...las
cubetas solamente se pueden medir en dos partes opuestas. Puesto que hay
dos a dos, que dos son opacas y dos son por las que se hacen la medida. Es
otra diferenciación muy importante. Bien, esto es un florímetro muy
sencillo que no tiene mayor importancia. Sin embargo, es un poco ya más
complicado un espectroflorímetro. En un espectroflorímetro... ...ya hay
más partes que vamos a identificar. En primer lugar... ...tenemos, como
hemos dicho antes, la parte de la fuente de alimentación... ...que es la
lámpara de seno. Luego hay una parte que es el monocromador de
excitación... ...que es el que tenemos aquí... ...en el cual o con el
cual se selecciona la longitud de onda... ...con la que vamos a excitar la
muestra que está en el compartimento... ...donde se aloja precisamente la
cubeta con nuestra muestra. Es decir, lámpara de seno, monocromador de
excitación... ...seleccionamos la longitud de onda de excitación y
procedemos a irradiar la muestra. Al irradiar la muestra se produce la
emisión luminescente... ...que recogemos esa emisión a través de una
serie de espejos... ...para pasar al monocromador de emisión... ...con el
que seleccionaremos, con esta red de difracción... ...con el que
seleccionaremos la longitud de onda de emisión... ...de la muestra que
está radiando esa emisión luminescente. Y por último, esa emisión que
se está produciendo, esa radiación... ...pues se recoge en un tubo
fotomultiplicador... ...que ya se transforma en una señal medible... ...a
través de, normalmente ya, un ordenador con un programa adecuado. Es
decir, que de esta parte lo que les tiene que quedar muy claro es... ...en
primer lugar, las partes que compone un espectrofluorímetro. Es decir,
primero, donde está la lámpara de excitación... ...que suele ser
lámparas de gas seno. El monocromador de excitación. El compartimento de
muestra. El compartimento del monocromador de emisión. Y por último,
donde está el fotomultiplicador. Y recuerden la geometría de ángulo de
90 grados... ...que ya habíamos comentado anteriormente en el caso del
fluorímetro. Eso es importantísimo que tengan en cuenta esta
distribución geométrica. También es importante saber... ...pero eso ya
lo estudian en la parte de instrumentación general... ...cómo funciona un
tubo fotomultiplicador. Conviene que adquieran estos conceptos. Aquí,
permítame que haga otro paréntesis cuando ustedes comentan... ...bueno,
esto es que esto te entra... ...este subapartado no entra... ...entra...
Bueno, mire, hay que leer un poco más de lo que se exige... ...simplemente
por aquel interés... ...de saber siempre algo más. Bien, esto sería con
respecto a las medidas de fluorescencia. En las medidas de fluorescencia se
utiliza, ya hemos dicho... ...una cubeta normal de las que ustedes ya
conocen... ...para espectrofotometría ultravioleta visible... ...con las
cuatro caras pulidas y de un centímetro de paso óptico. Ahora bien, la
cubeta de medida en el caso de que tengamos... ...que, bueno, esto
simplemente era el esquema que hemos dicho... ...con todas las partes que
anteriormente hemos comentado... ...para el caso de un espectroflorímetro.
Aquí simplemente hemos reseñado las cuatro partes... ...con cuatro
colores diferentes... ...pero que vuelvo a resaltar la importancia que se
les quede... ...la distribución esta geométrica en ángulo de 90
grados... ...entre la lámpara y el fotó... ...la lámpara de excitación
y el fotomultiplicado. Bien, decíamos que para medidas de fluorescencia...
...bueno, es una cubeta normal y corriente de un centímetro de paso
óptico... ...pero en el caso de la fosforescencia... ...para medir la
fosforescencia se necesita un fosforoscopio. Es decir, un fosforoscopio no
es más que un artilugio... ...en el cual hay un chopper que está
girando... ...es decir, la fuente de luz pasa por esta rendija... ...excita
la muestra que está en este capilar... ...puesto que recuerden que la
fosforescencia se mide habitualmente... ...a temperaturas del orden de
nitrógeno líquido... ...y por lo tanto para medir la fosforescencia...
...y cumplir con la geometría del ángulo de 90 grados... ...es decir,
cuando nosotros irradiamos la muestra... ...en ángulo de 90 grados ven que
no puede pasar emisión... ...puesto que hay un chopper que lo está
impidiendo. Está girando en esta otra posición... ...es decir, la fuente
de radiación excita la muestra... ...choca contra la pantalla del
chopper... ...por lo tanto no irradia... ...pero lo que sí estamos viendo
por esta otra rendija... ...es la emisión fosforescente que la está
recogiendo el detector. Normalmente en las técnicas de fotoluminiscencia
molecular... ...habitualmente se trabaja en fluorescencia... ...y en los
últimos años se han venido desarrollando... ...técnicas de
fosforescencia a temperatura ambiente... ...puesto que realmente trabajar
en fosforescencia... ...es un poco más complicado. Bien, aquí tenemos una
cubeta de medida... ...de una muestra fosforescente... ...donde vemos que
esto es un vaso Dewar... ...en realidad es un vaso Dewar... ...donde se
mete un capilar con la muestra... ...y se somete al nitrógeno líquido...
...y ahí ya eso se mete en el compartimento de muestras... ...del
luminómetro o el espectrofotómetro luminescente... ...que vayamos a
utilizar. Bien, también otro aspecto importante... ...con respecto a la
técnica de ultravioleta visible... ...es que recuerden que en la
técnica... ...de espectrofotometría ultravioleta visible...
...únicamente trabajábamos con un espectro... ...que era el espectro de
absorción. Bien, sin entrar en muchos detalles... ...en las técnicas de
luminiscencia... ...y en este caso de fotoluminiscencia... ...por cada
molécula a temperatura ambiente... ...vamos a tener un espectro de
excitación... ...que en determinadas condiciones... ...es similar al
espectro de absorción... ...ya digo colmatizaciones... ...este es el
espectro verdadero del citrocteno... ...en disolución alcalina... ...en
disolución alcohólica... ...y también tenemos un espectro de emisión...
...que es el que señalo aquí, el C... ...que aparece a longitudes de
onda... ...superiores a la longitud de onda... ...con la que excitamos.
Saquen sus conclusiones del diagrama de Jabronsky... ...que hemos explicado
al inicio de esta presentación... ...porque hay una diferencia... ...entre
el máximo de excitación... ...y el máximo de emisión. Les adelanto que
esta diferencia... ...se denomina desplazamiento de estoques... ...y
obviamente cuanto más diferenciación... ...o cuanto más grande sea este
desplazamiento... ...obviamente menos interferencias... ...tendremos a la
hora de medir este compuesto. Bien, pero hay otro tipo de excitación...
...que es el espectro en las técnicas de luminiscencia... ...que también
podemos tener... ...y es el que hemos señalado aquí... ...a 422
nanómetros, el máximo de emisión... ...que es un espectro de emisión...
...pero a bajas temperaturas. Es decir, el A y el C... ...el A y el C
sería... ...no, perdón, me estoy equivocando... ...el C son a temperatura
ordinaria... ...es decir, los que están puntuados... ...son los
espectros... ...el A, el de excitación... ...y el B es el de emisión...
...el de emisión a temperatura ordinaria. Y en concreto, el C... ...que es
el que no está puntuado... ...sería el espectro de emisión... ...a
temperaturas, digamos... ...del nitrógeno líquido. Por lo tanto, para no
equivocarnos... ...voy a resumir... ...estos tres espectros... ...es decir,
para una molécula... ...como es el del citrocteno... ...tenemos dos
espectros verdaderos... ...el de excitación y el de emisión... ...a
temperatura ordinaria. El de excitación a una longitud de onda... ...de
323 nanómetros... ...y el de emisión... ...el B a 422 nanómetros. Y a
temperatura del nitrógeno líquido... ...tenemos un espectro de
emisión... ...cuyo máximo es a 377 nanómetros... ...que es, vuelvo a
decir... ...la temperatura del nitrógeno líquido. Pero vean que este
espectro... ...a longitudes de onda grandes... ...en esta zona que señalo
ahora... ...tiene una serie de picos... ...que precisamente esos picos...
...coinciden con el espectro de fosforescencia... ...del compuesto
citroctano. Por lo tanto, vemos... ...que a la hora de hacer una
caracterización... ...por técnicas luminescentes... ...si bien la
técnica de ultravioleta visible... ...nos da un único espectro... ...el
espectro de absorción... ...en las técnicas luminescentes... ...podemos
trabajar con cuatro espectros. Y repito, el espectro de excitación... ...y
de el de excitación, señalo... ...y el de emisión... ...a temperatura
ambiente... ...el espectro de emisión... ...a temperatura del nitrógeno
líquido... ...y este que señalo aquí... ...el espectro de
fosforescencia... ...obviamente a la temperatura del nitrógeno líquido.
Vean la diferencia que hay... ...entre el espectro de emisión B... ...de
emisión fluorescente... ...y el espectro de esa misma molécula...
...fosforescente. La cantidad de picos y riquezas es mucho mayor... ...y
por lo tanto nos da una mayor... ...posibilidad de cara a proceder... ...a
la caracterización de estos compuestos. Bien, habrán visto que hemos
hablado... ...de espectros verdaderos... ...es decir, pone corregidos.
Bien, ¿esto qué significa? Bien, esto significa lo siguiente... ...los
espectros que nos dan... ...o que registran los espectroflorímetros...
...son espectros aparentes... ...no son reales. ¿Por qué no son reales?
Bueno, porque es una técnica... ...en la cual influye enormemente...
...las interferencias erráticas... ...que puede haber de radiaciones...
...dentro del propio equipo. Radiaciones que vienen de la lámpara...
...radiaciones erráticas... ...que pueden aparecer... ...en los
monocromadores... ...tanto de excitación como de emisión... ...puede
haber, como vean... ...en el espectro de excitación... ...que señalo
aquí a una longitud de onda... ...de 254 nanómetros... ...que es un pico
Rayleigh... ...es decir, que no es un pico de luminescencia... ...y eso
todo da lugar... ...a que los espectros que se registran... ...no son
reales. Luego, además, hay que tener en cuenta... ...la posibilidad de
detección... ...del fotocátodo del fotomultiplicador. Es decir, el
fotomultiplicador... ...no detecta al 100% todas las radiaciones... ...en
función de la longitud de onda... ...que estemos utilizando. Y por lo
tanto, también, si una... ...imagínese una emisión... ...a 650
nanómetros... ...tiene un valor real de 100 unidades... ...y ese
fotocátodo a esa longitud de onda... ...no está detectando al 100%...
...en lugar de detectar 100 unidades, por ejemplo... ...me pueden estar
detectando 60 unidades... ...en lugar de 100. Es decir, hay una diferencia
de 40 unidades. Por lo tanto, la señal no es real. Es aparente. Pues
bueno, hay que proceder... ...a realizar una serie de correcciones...
...que creo que en esta asignatura... ...no procede el hacer una mayor
aclaración. Simplemente indicar que actualmente... ...los
espectroflorímetros... ...ya hacen una semicorrección... ...con la cual
el espectro de emisión fluorescente... ...sale bastante corregido... ...y
es perfectamente válido para trabajar con él. Para determinar
cuantitativamente... ...muestras que estemos analizando. Bien, dicho
esto... ...vamos a resumir ya las... ...el último bloque... ...que les he
comentado antes... ...que son las consideraciones prácticas... ...o
aplicaciones. Es decir, hemos visto primera parte... ...fundamentos
teóricos... ...segunda parte o segundo bloque... ...todo lo relacionado
con la instrumentación... ...y la última parte... ...consideraciones
prácticas... ...o aplicaciones. Bueno, las aplicaciones... ...son enormes
en estas técnicas... ...ya que podemos trabajar... ...con el espectro de
excitación... ...espectro de emisión... ...espectro sincronizado... ...y
espectros a baja temperatura. Bien, aquí nos aparece otro concepto...
...que es el espectro sincronizado. ¿Qué es? Bueno, para el que no haya
trabajado... ...con esta técnica... ...¿cómo se registra... ...el
espectro de excitación? Para registrar... ...el espectro de excitación...
...fijo el monocromador... ...de emisión... ...y muevo... ...el
monocromador de excitación. Es decir, para una longitud... ...de onda de
emisión... ...obtengo diferentes longitudes... ...de ondas de
excitación... ...que constituye el espectro de excitación. ¿Y el
espectro de emisión? Pues para registrar... ...el espectro de emisión...
...tengo que fijar... ...el monocromador de excitación... ...a una
determinada longitud de onda... ...y con esa longitud... ...de excitación
fija... ...procedo a variar... ...el monocromador de emisión... ...con lo
que obtendré diferentes longitudes... ...de ondas de emisión... ...que
constituye el espectro... ...de emisión del compuesto. Vale, y el espectro
sincronizado... ...¿qué es? Pues el espectro sincronizado... ...es una
técnica... ...que se utiliza moviendo... ...de forma sincronizada...
...los dos monocromadores... ...desfasados... ...en un incremento de
longitud de onda... ...que suelen ser pues... ...dos, tres, cinco
nanómetros... ...en función del... ...compuesto que estemos utilizando.
Bien, también podemos utilizar... ...otra técnica dentro de las
técnicas... ...fotoluminiscentes como son... ...la fluorescencia y...
...fosforescencia a tiempo y fase resuelta. Bueno, esto son técnicas...
...que hay que utilizar equipos... ...especiales y cuando tengan... ...que
trabajar con este tipo de técnicas... ...pues bueno, pues ya se pondrán
al día. También pueden utilizar la... ...luminiscencia polarizada...
...para aumentar la emisión... ...de fluorescencia... ...de un compuesto
podemos utilizar... ...micelas, podemos... ...utilizar técnicas... ...de
atenuación de la emisión... ...podemos derivatizar... ...químicamente un
compuesto, es decir... ...transformar, por ejemplo, un compuesto... ...que
no sea un compuesto... ...orgánico, imagínese un reactivo... ...que no es
fluorescente le hacemos... ...reaccionar con un ión... ...metálico que
forma un complejo fluorescente. Pues yo utilizo... ...este nuevo
compuesto... ...esa derivatización química... ...para... ...analizar en
este caso... ...cuantitativamente... ...el ión metálico, por ejemplo.
También se puede utilizar... ...como un detector luminescente... ...en las
técnicas de HPLC... ...es decir, cromatografía líquida de alta eficacia.
También podemos utilizar... ...medidas... ...de quimio-luminiscencia. Ya
hemos visto que la quimio-luminiscencia... ...es aquella técnica... ...que
el compuesto... ...se excita por la... ...energía que se libera... ...en
una reacción química. El ejemplo típico de una... ...reacción
quimio-luminiscente... ...es el luminol. Y ya hemos dicho que cuando...
...esa reacción luminescente... ...quimio-luminiscente... ...se produce a
través de... ...complejas reacciones... ...catalizadas en el interior...
...de un ser vivo... ...entonces se denomina bioluminiscencia. Es decir,
que la quimio... ...y la bioluminiscencia es lo mismo. Lo que varía es
dónde se realiza... ...esa emisión. El ejemplo más claro... ...es la
emisión... ...que se produce en la luciérnaga... ...entre otros, por
ejemplo. Bien, y ya para finalizar... ...esta exposición...
...simplemente... ...permítanme que les haga una propuesta... ...para que
resuelvan... ...un ejercicio... ...numérico... ...en el cual... ...lo leo,
es la fluorescencia del... ...sulfato de quinina cuyo espectro... ...de
emisión... ...y de excitación... ...que está puesto en esta... ...en
esta transparencia... ...este es el de excitación... ...este es el de
emisión... ...el espectro... ...de excitación... ...es este que señalo
aquí... ...el de emisión, obviamente... ...es este... ...y estos que
marco aquí... ...son radiaciones Reiglich... ...que no hay que tener en
cuenta. Pues bien, se les da la intensidad... ...de fluorescencia...
...y... ...en ausencia de un... ...ión cloruro, que es un átomo...
...pesado, que actúa como supresor... ...de la emisión...
...fluorescente... ...sería la atenuación... ...de la emisión de
fluorescencia... ...por átomo pesado, como es el ión cloruro... ...o
bromuro... ...goyoduro... ...en ausencia tenemos 180... ...unidades...
...de... ...intensidad de fluorescencia... ...y vean como a medida...
...que aumenta la concentración... ...en... ...la disolución... ...del
compuesto... ...de sulfato de quinina... ...la intensidad de emisión...
...vean como... ...disminuye. Esto nos permite... ...hacer un... ...un
método de análisis... ...de sulfato de quinina... ...por luminescencia
molecular. Sin embargo, no les vamos a pedir... ...que calculen ningún
tipo... ...de concentración. Lo que queremos es... ...que se fijen y que
determinen... ...la constante de... ...supresión K sub Q. ¿Bien? La
constante de supresión K sub Q... ...se calcula... ...a través... ...de
la... ...ecuación de... ...Stern-Volmer, que es la que... ...aparece
aquí. Es decir... ...me mide la relación... ...entre la señal de...
...fluorescencia en ausencia... ...de atenuador... ...que sería F sub 0...
...y la presencia... ...del agente supresor... ...que sería F. Señal...
...en presencia... ...del agente supresor. Y esta... ...relación es igual
a 1 más... ...una constante por el... ...valor de la concentración del...
...ior del ión atenuador. Vean que... ...esta ecuación, la ecuación de
Stern-Volmer... ...es la ecuación de... ...una recta, donde i... ...es la
relación F sub 0... ...F y x... ...es la concentración de Q. Pues bueno,
a partir de aquí... ...a ver... ...cómo lo resuelven y cómo calculan...
...esta constante... ...K sub Q. Bien, y por mi parte... ...en principio...
...pues nada más. En esta primera... ...presentación que hemos tenido...
...del tema de fotoluminiscencia molecular... ...simplemente, pues...
...que cualquier duda que puedan... ...tener... ...pues las hagan llegar...
...a través del foro... ...y por mi parte... ...nada más. Muchas
gracias... ...por su atención y hasta otro momento.