Química

Fluorescencia

Publicado por Mónica González

La fluorescencia es un fenómeno por el cual algunas sustancias tienen la capacidad de absorber luz a una determinada longitud de onda, por lo general en el rango ultravioleta, y luego emiten luz en una longitud más larga. Dicho de otra manera, absorben fotones con una determinada energía, y liberan fotones con menor energía. Este proceso es casi inmediato, la luz es recibida y vuelta a emitir en millonésimas de segundo, por lo tanto podemos decir que la fluorescencia dura tanto como el estímulo, ya que cuando éste cesa, también cesa el fenómeno de fluorescencia. Esta es la principal diferencia con el fenómeno de fosforescencia, en el cual la luz absorbida se vuelve a emitir luego de transcurrido un cierto lapso.

También se le llama fluorescencia al fenómeno mediante el cual algunas sustancias son capaces de absorber otras formas de energía, como rayos X o rayos catódicos, y ésta energía es liberada en forma de luz, también de forma casi inmediata.

Este fenómeno tiene múltiples aplicaciones, desde los tubos de luz fluorescentes que podemos ver habitualmente en casas y oficinas, hasta técnicas de laboratorio para detectar antígenos y anticuerpos, pasando por técnicas de oftalmología para detectar lesiones en la córnea.

Otro de las aplicaciones de este fenómeno es en la diferenciación de billetes falsos de verdaderos, ya que únicamente los verdaderos tienen una impresión con tinta fluorescente, sólo visible bajo una luz especial.

El fenómeno de fluorescencia lo podríamos describir de la siguiente forma: todos sabemos que los electrones   de un átomo o una molécula se hallan orbitando en distintos niveles, y cada nivel tiene una cierta energía. Cuando la luz o rayos X llegan a electrones que se hallan en niveles de baja energía,  se excitan, y se “cambian” a una órbita de mayor energía. Pero el electrón permanece inestable en esta órbita de mayor energía, y debe regresar a la órbita que le corresponde. Cuando lo hace, libera la energía que absorbió. Esta energía se traduce parcialmente, en las sustancias fluorescentes, en luz emitida. El resto de la energía se traduce en vibraciones de la molécula, es decir, en calor.

Las sustancias en las cuales se observa en fenómeno de fluorescencia se llaman fluoritas. Un ejemplo de este tipo de sustancias es la fluoresceína, un compuesto integrante de la familia de las xantinas. La fluoresceína es una  sal de resorcinol fltaleína. Diluida en agua tiene un color amarillo. Cuando se encuentra en soluciones de pH mayor a 5, se torna verde, y su fluorescencia aumenta. La capacidad de fluorescencia de esta sustancia está dada por sus múltiples enlaces conjugados, donde los electrones deslocalizados  pueden absorber energía y excitarse y luego retornar a su posición habitual, liberando parte de esta energía como luz.

En la figura de arriba observamos una representación de la estructura química de la fluoresceína.

La mayor o menor capacidad fluorescente de una sustancia, se puede medir con la siguiente fórmula:

Al resultado de esta relación se le llama rendimiento cuántico. El máximo rendimiento sería del 100%, cuando todos los fotones absorbidos son reemitidos. Sustancias con un cociente de 0,1 (es decir que de 10 fotones que absorben sólo uno es reemitido) aun se consideran bastante fluorescentes.

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