Fluorescência - O que é e como funciona

A fluorescência é o fenómeno pelo qual alguns produtos ou substâncias emitem energia sob a forma de luz quando irradiados com luz ultravioleta. A fluorescência não deve ser confundida com a fosforescência. Na fosforescência, as partículas armazenam a energia e depois irradiam-na após a irradiação da luz ultravioleta ter sido completada.

Para compreender realmente o processo de fluorescência, é necessário recordar o modelo orbital atómico e orbital molecular. De acordo com o princípio da incerteza, um electrão pode ser encontrado dentro de um determinado intervalo de nível de energia, num nível inferior ou superior. Existem orbitais de baixa energia e de alta energia. Os electrões, por defeito, preferem ocupar orbitais de baixa energia, mas podem ocupar transientemente níveis de energia mais elevados.

Estes saltos orbitais são conseguidos em certas substâncias irradiando-as com energia. Estes saltos são conhecidos como transições electrónicas. Cada tipo de átomo tem linhas de absorção e linhas de emissão muito características.

Aplicações de fluorescência

O fenómeno da fluorescência tem muitas aplicações:

  • Em IluminaçãoTubo fluorescente: O funcionamento do tubo fluorescente, tão omnipresente em casas e escritórios, depende da fluorescência. Dentro do tubo de vidro há um vácuo parcial e uma pequena quantidade de mercúrio. Uma descarga eléctrica no tubo faz com que os átomos de mercúrio emitam luz. A luz emitida está na gama dos ultravioletas (UV), e é portanto invisível aos nossos olhos; mas o tubo é revestido com uma camada de um material fluorescente chamado fósforo, que absorve a luz ultravioleta e a reemita no espectro visível.
  • Química analítica para técnicas de laboratório para a detecção
  • Bioquímica e medicinaAs biomoléculas podem ser rotuladas com um grupo químico fluorescente (fluorocromo) através de uma simples reacção química, permitindo a detecção sensível e quantitativa da molécula.
  • Gemologiamineralogia, mineralogia, geologia e ciências forenses
  • Outra aplicação deste fenómeno está na diferenciação de notas falsas A impressão destas é feita com tinta fluorescente, que é visível à luz ultravioleta.
  • Avaliação da fluorescência da água em hidrologia.

Materiais fluorescentes. Pedras Fluorescentes e Minerais

  • Um exemplo de tais substâncias é a fluoresceína de sódioum composto pertencente à família das xantinas. Pode-se ver na secção da experiência, na experiência, fazendo água fluorescente, como diluída em água tem uma cor amarela. Quando está em soluções de pH superior a 7 (por exemplo, adicionando algumas gotas de amoníaco à água), torna-se verde, e a sua fluorescência aumenta.

  • Pedras preciosas: Têm espatoflúor nas suas estruturas cristalinas, se não forem demasiado puros.
    • Âmbar: mostram radiação de cor laranja quando recebem luz ultravioleta de onda curta.
    • Diamantes e rubis da esperança: exibem radiação vermelha quando irradiados com radiação ultravioleta de onda curta.
  • Minerais: Em muitos casos deve-se ao facto de que a fluorite ou um derivado da fluorite está presente. Nesta imagem pode ver alguns minerais fluorescentes, sendo os principais os seguintes os seguintes
  • Fluorite: É a base da maioria dos elementos fluorescentes, apresenta diferentes variações de cor nas radiações, tais como o verde, azul ou rosa.
  • Calcite: Propriedades semelhantes à fluorite, daí as suas propriedades. Tem tendência a emitir luz em cores rosa.
  • Urânio: Este mineral tem uma radiação esverdeada devido ao facto de ser um material radioactivo.
  • Materiais orgânicos: Devem principalmente a sua fluorescência aos compostos minerais que os formam juntamente com a matéria orgânica. Os principais exemplos são:
    • Fungos Mycena Lux-coeli. Acredita-se que adquirem esta propriedade para atrair insectos para realizar a dispersão de esporos.
    • Clorofila: A clorofila presente nas folhas das plantas leva a energia do sol para realizar a fotossíntese, e parte desta energia deve ser dissipada para não danificar a folha. Parte é dissipada como calor e parte sob a forma de fluorescência. A sua cor é geralmente verde.

Fluorescência em fluoresceína de sódio

A fluoresceína de sódio é uma das substâncias, dentro dos produtos químicos, que têm a propriedade de fluorescência e estão entre as mais utilizadas, dada a sua facilidade de transporte e a sua estabilidade. A fluoresceína de sódio é utilizada tanto para fins médicos para a detecção ocular como no campo hidrológico para a detecção de fugas e vestígios em áreas aquáticas.

A emissão de fluoresceína de sódio é mais elevada a pH 8 e a um comprimento de onda de cerca de 550 nm. Nesta imagem pode ver o gráfico de excitação de emissão de fluoresceína de sódio.

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