Tipos de luminiscencia

Fenómeno de luminiscencia y algunos de sus tipos, en especial los de fotoluminiscencia por su relevancia en la determinación de sustancias en el laboratorio.

Luminiscencia

Luminiscencia es todo proceso de emisión de luz cuyo origen no radica exclusivamente en las altas temperaturas sino que, por el contrario, es una forma de "luz fría" en la que la emisión de radiación lumínica es provocada en condiciones de temperatura ambiente o baja.

Tipos de luminiscencia.

Según el tipo de energía que produzca la luminiscencia puede dividirse en los siguientes tipos:

Fotoluminiscencia.

Caracteriza a las sustancias son capaces de absorber energía en forma de radiación electromagnética, tanto UV como visible, que hace que el electrón pase del estado fundamental a un estado excitado para posteriormente reemitir radiación a una longitud de onda generalmente mayor que las de la radiación usada para la excitación. Se divide en dos categorías que comparten el mismo principio anterior:

Fluorescencia: No se cambia el espín del electrón (singlete). Por ello los estados excitados tienen una vida muy corta. Se restringe a la luminiscencia causada por rayos ultravioleta y se caracteriza por tener un tiempo característico τ < 0,00000001 segundos (10-8 segundos).

• Fluorescencia primaria: El compuesto posee fluorescencia por si mismo.

• Fluorescencia secundaria o inducida: Se deposita un colorante (fluorocromo) selectivamente sobre una estructura y le confiere su fluorescencia.

• Inmunofluorescencia: Cuando la fijación se hace con un anticuerpo marcado. Muy utilizada en inmunohistoquímica.

Un fluorocromo es una molécula capaz de absorber fotones y emitir fotones de menor energía (mayor longitud de onda). Un fluoróforo es la parte del fluorocromo responsable de la emisión de la fluorescencia. Existen 3 tipos de fluoróforos:

- Moléculas orgánicas.

- puntos cuánticos (nanocristales).

- Proteicos.

Fosforescencia: Se cambia el spin del electrón (Triplete). Es una luminiscencia que perdura una vez cortada la excitación. Se considera fosforescencia si τ > 0,00000001 segundos (10-8 segundos).

Diferencias entre fluorescencia y fosforescencia.

Con relación con los usos en el laboratorio para realziar determinaciones, podemos adelantar que, en la actualidad, el número de métodos fluorométricos es mucho más grande que la cantidad de aplicaciones de los procedimientos fosforescentes y quimioluminiscentes.

Quimioluminiscencia.

Es el fenómeno por el que, en algunas reacciones químicas, la energía liberada no se emite sólo en forma de calor o energía química, sino también en forma de luz. Por tanto y a diferencia de los dos tipos anteriores, no se necesita una fuente de luz, ya que esta se produce mediante una reacción química, normalmente con oxidantes que emiten un fotón que se puede medir. En otras palabras, es la obtencion de luz a partir de una reaccion quimica exotermica.

El ejemplo mas famoso (gracias a CSI) es el del luminol, un compuesto que reacciona con agentes oxidantes (principalmente peroxidos) emitiendo una luz azul.

En ciencias forenses se utiliza el luminol para buscar sangre, de haberla la disolucion de luminol/peroxido que se aplica a la zona utilizara el hierro de la hemoglobina como catalizador iluminando el sitio y marcando asi la presencia de sangre a los investigadores forenses.

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Bioluminiscencia.

Es la producción de luz por parte de un organismo vivo a través de una reacción bioquímica, bien sea por el esquema típico luciferina-luciferasa (enzima-sustrato) en presencia de oxígeno, o por fotoproteínas que forman complejos con moléculas de tipo luciferinas que son luego activados por factores como Ca²⁺. Tanto las luciferinas como las luciferasas son taxón específico, es decir características de cada especie.

La bioluminiscencia es un fenómeno muy extendido en todos los niveles biológicos: bacterias, hongos, protistas unicelulares, celentéreos, gusanos, moluscos, cefalópodos, crustáceos, insectos, equinodermos, peces, medusas. Se sabe que más de 76% de los animales marinos emiten luz.

A modo de cultura general, las luciferinas y luciferasas tienen este nombre en honor a Lucifer, que significa portador de luz.

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Otros tipos de luminiscencia

La luminiscencia puede generarse también mediante energía mecánica (triboluminiscencia), energía eléctrica (electroluminiscencia), ondas sonoras (sonoluminiscencia), si el origen es una irradiación con rayos α, β o γ (Radioluminiscencia), etc.

Análisis Instrumental: Luminiscencia y sus tipos. de Mauricio Medina

Bibliografía: Principios de análisis instrumental. Douglas A. Skoog - Técnicas aplicadas al estudio de la anatomía vegetal. Estela Sandoval Z.

Fuentes:
- Wikipedia: Luminiscencia - Bioluminiscencia
- Luciferina y luciferasa: ¿nombres demoníacos?
- Microscopia de Fluorescencia. Dra. Melisa Monteleone.
- Rocksciencia