Fluoresenssi vs luminesenssi
Luminesenssi on valoa säteilevä prosessi. Tämä voi tapahtua eri tavoin. Tässä artikkelissa käsittelemme näitä valoa säteilevien prosessien menetelmiä ja tyyppejä.
Mikä on fluoresenssi?
Atomissa tai molekyylissä olevat elektronit voivat absorboida sähkömagneettisen säteilyn energiaa ja siten virittyä ylempään energiatilaan. Tämä ylempi energiatila on epävakaa; siksi elektroni haluaa palata perustilaan. Palatessaan se lähettää absorboituneen aallonpituuden. Tässä rentoutumisprosessissa ne lähettävät ylimääräistä energiaa fotoneina. Tämä rentoutumisprosessi tunnetaan fluoresenssina. Fluoresenssi tapahtuu paljon nopeammin ja yleensä päättyy noin 10-5 sekunnissa tai lyhyemmässä ajassa virityshetkestä. Atomifluoresenssissa kaasumaiset atomit fluoresoivat, kun ne altistetaan säteilylle, jonka aallonpituus vastaa tarkasti jotakin elementin absorptiolinjaa. Esimerkiksi kaasumaiset natriumatomit absorboivat ja virittävät absorboimalla 589 nm:n säteilyä. Rentoutuminen tapahtuu tämän jälkeen lähettämällä uudelleen saman aallonpituuden fluoresoivaa säteilyä. Tämän vuoksi voimme käyttää fluoresenssia eri elementtien tunnistamiseen. Kun viritys- ja uudelleenemission aallonpituudet ovat samat, tuloksena olevaa emissiota kutsutaan resonanssifluoresenssiksi. Fluoresenssin lisäksi on olemassa muita mekanismeja, joilla virittyvä atomi tai molekyyli voi luovuttaa ylimääräisen energiansa ja rentoutua perustilaansa. Ei-säteilytysrelaksaatio ja fluoresenssipäästöt ovat kaksi tällaista tärkeää mekanismia. Monien mekanismien vuoksi virittyneen tilan elinikä on lyhyt. Fluoresoivien molekyylien suhteellinen lukumäärä on pieni, koska fluoresenssi vaatii rakenteellisia piirteitä, jotka hidastavat ei-säteilyllisen rentoutumisen nopeutta ja lisäävät fluoresenssin nopeutta. Useimmissa molekyyleissä näitä ominaisuuksia ei ole; siksi ne käyvät läpi ei-säteilyllisen relaksaation, eikä fluoresenssia tapahdu. Molekyylifluoresenssinauhat koostuvat suuresta määrästä lähekkäin olevia viivoja; siksi sitä on yleensä vaikea ratkaista.
Mikä on luminesenssi?
Luminesenssi on prosessi, jossa aineesta lähtee valoa. Tämä päästö ei johdu lämmöstä; siksi se on eräänlainen kylmän kehon säteily. Luminesenssityyppejä on muutamia, kuten bioluminesenssi, kemiluminesenssi, elektrokemiluminesenssi, elektroluminesenssi, fotoluminesenssi jne. Bioluminesenssi on elävien organismien valon emissio. Esimerkiksi tulikärpäsiä voidaan harkita. Tämä on luonnollinen prosessi. Valo vapautuu organismin sisällä tapahtuvan kemiallisen reaktion seurauksena. Kun tulikärpäsissä lusiferiini-niminen kemikaali reagoi hapen kanssa, syntyy valoa. Tätä reaktiota katalysoi lusiferaasientsyymi. Kemiluminesenssi on kemiallisen reaktion tulos. Itse asiassa bioluminesenssi on eräänlainen kemiluminesenssi. Esimerkiksi katalysoitu reaktio luminaalin ja vetyperoksidin välillä tuottaa valoa. Elektrokemiluminesenssi on eräänlainen luminesenssi, joka syntyy sähkökemiallisen reaktion aikana.
Mitä eroa on fluoresenssilla ja luminesenssilla?
• Fluoresenssi on eräänlainen luminesenssi.
• Fluoresenssi on seurausta fotonien absorptiosta, joten se on eräänlainen fotoluminesenssi.
• Alkuaineet voidaan tunnistaa tyypillisestä atomifluoresenssista.
• Fluoresenssi tapahtuu atomeissa tai molekyyleissä, kun taas luminesenssi voi tapahtua organismeissa, liuoksissa, molekyyleissä jne.
