Fluoreszenz-Spektrokopie

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Fluoreszenz-Spektroskopie

Anwendung

Singulett- und Triplettzustand

Fluoreszenz

Quellen

Fluoreszenz-Spektralfotometer

Singulett/Singulett Übergang

Inhalt

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

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.

Singulettzustand

Die Elektronen eines Orbitals besitzen verschiedene Spinquantenzahlen (Pauli-Verbot). Wird ein Elektron nun in einen angeregten Zustand gebracht, kann es zu einer Spinumkehr kommen.

Singulett- und 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

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

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

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