12.13 : Fotoluminescenza: applicazioni

La fotoluminescenza offre un'ampia gamma di applicazioni grazie alla sua sensibilità e selettività intrinseche. Questa tecnica consente di effettuare analisi sia dirette che indirette dell'analita. L'analisi quantitativa diretta è possibile quando l'analita presenta una resa quantica favorevole per la fluorescenza o la fosforescenza. Tuttavia, un'analisi indiretta può essere fattibile se l'analita non è fluorescente o fosforescente, o se la resa quantica è sfavorevole. I metodi indiretti includono la reazione dell'analita con un reagente per formare un prodotto fluorescente, o la misurazione della diminuzione della fluorescenza aggiungendo l'analita a una soluzione contenente una molecola fluorescente.

Gli ioni inorganici, con alcune eccezioni come l’UO_2^+, di solito, non sono abbastanza fluorescenti per l'analisi diretta. Questi ioni possono essere analizzati con un ligando organico per formare un complesso metallo-ligando fluorescente o fosforescente. I composti organici contenenti degli anelli aromatici, di solito sono fluorescenti, mentre gli eterocicli aromatici tendono a essere fosforescenti. Se l'analita organico non è naturalmente fluorescente o fosforescente, a volte può essere incorporato in una reazione chimica per produrre un prodotto fluorescente o fosforescente. Per esempio, l'enzima creatina fosfochinasi può essere determinato catalizzando la formazione di creatina dalla fosfocreatina, che poi reagisce con la ninidrina per produrre un prodotto fluorescente avente una struttura sconosciuta.

I metodi di fosforescenza e fluorescenza sono complementari in quanto i composti fortemente fluorescenti presentano una debole fosforescenza e viceversa. La fosforimetria viene usata per determinare una varietà di specie organiche e biochimiche. Tuttavia, non è diffusa quanto la fluorometria, probabilmente a causa della necessità di basse temperature e della precisione generalmente più scarsa delle misurazioni della fosforescenza. Negli ultimi anni, sono stati compiuti notevoli sforzi per sviluppare metodi fosforimetrici che possono essere eseguiti a temperatura ambiente. Questi includono metodi in cui l'analita è legato a un supporto solido, come la carta filtro o gel di silice, o incorporato nel nucleo di micelle o molecole di ciclodestrina. Nella maggior parte degli esperimenti a temperatura ambiente, vengono usati degli atomi pesanti, come il Tl(I), il Pb(II), l’Ag(I) e gli ioni alogenuro, per promuovere l'attraversamento tra i sistemi.