Fluoreszenz-Spektrokopie
Jörn B.
Created on April 26, 2022
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Transcript
Fluoreszenz-Spektroskopie
START
Inhalt
Singulett/Singulett Übergang
Fluoreszenz-Spektralfotometer
Quellen
Fluoreszenz
Singulett- und Triplettzustand
Anwendung
Fluoreszenz
Bei Fluoreszenz handelt es sich um einen Effekt, bei dem ein Molekül elektromagnetische Strahlung absorbiert und anschließend wieder abstrahlt.Elektronen können durch die Absorption von elektromagnetischer Strahlung in eine höhere Schale angehoben werden (angeregter Zustand).Dieser Zustand ist jedoch energetisch ungünstig, wodurch das Elektron durch Abgabe eines Photons wieder auf seine ursprüngliche Schale zurückfällt (Grundzustand).
Fluoreszenz
Fluorit-Zwillingskristalle (oben) unter kurzwelligem UV-Licht (unten)
Singulett- und Triplettzustand
Die Elektronen eines Orbitals besitzen verschiedene Spinquantenzahlen (Pauli-Verbot). Wird ein Elektron nun in einen angeregten Zustand gebracht, kann es zu einer Spinumkehr kommen.
Singulettzustand
Findet keine Spinumkehr statt, bleiben die Spins entgegengerichtet und man spricht von einem Singulettzustand.Sollte es zu einer Spinumkehr kommen, sind die Spins der beiden Elektronen gleichgerichtet.Man spricht hier von einem Triplettzustand.
Singulett/Singulett Übergang
Fluoreszenz entsteht nur bei dem Übergang eines angeregten Elektrons in seinen Grundzustand, wenn ein Singulettzustand vorliegt.Der analoge Effekt beim Übergang von Triplettzustand zu Singulettzustand, wird Phosphoreszenz genannt.
Singulett/Singulett Übergang
Aufbau eines Fuoreszenz-Spektralphotometers
Quecksilber oder Xenonlampe
Blende
Blende
Blende
Blende
Monochromator: Filtert das Absorbtionsmaximum der Anregungsstrhlung heraus
Monochromator: Filtert störende Hintergrundfuoreszenen heraus und eleminieret Streulicht
Monochromator: Filtert störende Hintergrundfuoreszenen heraus und eleminieret Streulicht
Stahlenteiler: Halbdurchlässiger Spiegel der das Licht in zwei Strahlen teilt
Umlenkspiegel
Photomultipier: Fungiert als Detektor und verstärkt das Signal der emittierten Strahlung
Messküvette mit Probesubstanz
Messküvette mit Probesubstanz
Küvette mit Vergleichssubstanz oder Reverenz
Photomultipier: Fungiert als Detektor und verstärkt das Signal der emittierten Strahlung
Ausgabegerät
Anwendungen
Fluoreszenz-Spektroskopie ist im Verhältnis zu anderen Methoden sehr empfindlich. Jedoch ist die Auswahl der detektierbaren Moleküle beschränkt, da nicht jedes Molekül Fluoreszenz aufweist.
Anwendungen
Wichtige Anwendungen sind:- Quantitativer und qualitativer Nachweis von Ionen durch Komplexierung mit fluoreszierenden Liganden (z.B. Morin, 8-Hydrxyquinolin)- Nachweis von Molekülen mit Hilfe von Fuoreszenzmarkierung- Nachweis von fuoreszierenden Aminosäuren- DNA-Sequenzierung
Quellen
- 1) H. Hug, Instrumentelle Analytik Theorie und Praxis, Europa-Lehrmittel, 2020. - 2) J. L. D. A. Skoog, Instrumentelle Analytik Grundlagen-Geräte-Anwendungen, Berlin: Springer Verlag, 1996. - 3) Dr. A. Neuba, „Grundlagen der Instrumentellen Analytik 1. Einführung,“ Paderborn, 2019. https://cdc.uni-paderborn.de/fileadmin/cdc/pdf/Instrumentelle_Analytik_I_Skript.pdf (25.04.2022)
Quellen