12.13 : Fotoluminescencja: Zastosowania

Fotoluminescencja oferuje szeroki zakres zastosowań ze względu na swoją wrodzoną czułość i selektywność. Technika ta umożliwia zarówno bezpośrednią, jak i pośrednią analizę analitu. Bezpośrednia analiza ilościowa jest możliwa, gdy analit wykazuje korzystną wydajność kwantową dla fluorescencji lub fosforescencji. Jednak analiza pośrednia może być wykonalna, jeśli analit nie jest fluorescencyjny ani fosforescencyjny lub jeśli wydajność kwantowa jest niekorzystna. Pośrednie metody obejmują reakcję analitu z odczynnikiem w celu utworzenia produktu fluorescencyjnego lub pomiar spadku fluorescencji po dodaniu analitu do roztworu zawierającego cząsteczkę fluorescencyjną.

Jony nieorganiczne, z kilkoma wyjątkami, takimi jak UO_2^+, na ogół nie są wystarczająco fluorescencyjne do bezpośredniej analizy. Jony te można analizować z organicznym ligandem w celu utworzenia fluorescencyjnego lub fosforescencyjnego kompleksu metal-ligand. Związki organiczne zawierające pierścienie aromatyczne są zazwyczaj fluorescencyjne, podczas gdy aromatyczne heterocykle mają tendencję do fosforescencji. Jeśli organiczny analit nie jest naturalnie fluorescencyjny ani fosforescencyjny, czasami można go włączyć do reakcji chemicznej w celu wytworzenia fluorescencyjnego lub fosforescencyjnego produktu. Na przykład enzym kinaza kreatynowa może być oznaczany poprzez katalizowanie tworzenia kreatyny z fosfokreatyny, która następnie reaguje z ninhydryną, tworząc fluorescencyjny produkt o nieznanej strukturze.

Metody fosforescencji i fluorescencji są komplementarne, ponieważ silnie fluorescencyjne związki wykazują słabą fosforescencję i odwrotnie. Fosforymetria była stosowana do określania różnych gatunków organicznych i biochemicznych. Jednak nie jest tak rozpowszechniona jak fluorometria, prawdopodobnie z powodu konieczności stosowania niskich temperatur i ogólnie gorszej precyzji pomiarów fosforescencji. W ostatnich latach włożono znaczny wysiłek w opracowanie metod fosforymetrycznych, które można przeprowadzać w temperaturze pokojowej. Należą do nich metody, w których analit jest związany ze stałym nośnikiem, takim jak bibuła filtracyjna lub żel krzemionkowy, lub włączony do rdzenia miceli lub cząsteczek cyklodekstryny. W większości eksperymentów przeprowadzanych w temperaturze pokojowej, w celu ułatwienia przejścia międzysystemowego stosuje się ciężkie atomy, takie jak Tl(I), Pb(II), Ag(I) i jony halogenkowe.