Química de la fluorescencia: estudio de la emisión de luz por parte de ciertos compuestos químicos
Escrito por Ben Reina
Tecnólogo y apasionado por la ciencia
La fluorescencia es un fenómeno que ocurre cuando ciertos compuestos químicos emiten luz después de ser excitados por una fuente de energía, como la luz visible o la radiación UV. Este proceso se produce cuando los electrones en los átomos del compuesto absorben energía y se elevan a un nivel de energía más alto. Cuando los electrones regresan a su estado original, emiten energía en forma de luz, un proceso conocido como la emisión de luz en química.
La química de la fluorescencia es un campo de estudio fascinante que ha sido utilizado en una amplia variedad de aplicaciones, desde la ciencia forense hasta la investigación médica. En este artículo, vamos a explorar los fundamentos de la fluorescencia y cómo funciona, así como algunos de los usos más comunes de esta tecnología.
¿Cómo funciona la fluorescencia?
La fluorescencia es un proceso que ocurre en ciertos compuestos químicos, conocidos como fluoróforos, cuando son excitados por una fuente de energía. Esta fuente de energía puede ser una luz visible o radiación UV. Cuando los electrones en el fluoróforo absorben esta energía, se elevan a un nivel de energía más alto.
Sin embargo, estos electrones no pueden permanecer en este estado excitado para siempre. Eventualmente, los electrones regresan a su estado original, emitiendo energía en forma de luz. Esta luz emitida es lo que llamamos fluorescencia, y es un ejemplo clave de la emisión de luz en química.
¿Cómo se utiliza la fluorescencia en la ciencia forense?
Uno de los usos más comunes de la fluorescencia es en la ciencia forense. La fluorescencia puede ser utilizada para detectar evidencia en la escena del crimen, como manchas de sangre o huellas dactilares.
La fluorescencia de la sangre, por ejemplo, es muy diferente de la fluorescencia de otros fluidos corporales. La sangre brilla en un color verde amarillento cuando se ilumina con luz UV, mientras que otros fluidos corporales no emiten fluorescencia o emiten fluorescencia en diferentes colores.
Este conocimiento puede ser utilizado para identificar manchas de sangre en la escena del crimen, incluso si han sido limpiadas o si la sangre ha sido mezclada con otros fluidos corporales. La fluorescencia también puede ser utilizada para detectar huellas dactilares en superficies porosas, como papel o cartón.
¿Cómo se utiliza la fluorescencia en la investigación médica?
Otro uso común de la fluorescencia es en la investigación médica. Los científicos pueden utilizar la fluorescencia para estudiar las células y los tejidos del cuerpo humano.
Por ejemplo, la fluorescencia puede ser utilizada para marcar células específicas en el cuerpo humano, como las células cancerosas. Los científicos pueden utilizar un fluoróforo que se une a las células cancerosas, y luego iluminar el área con luz UV. Las células cancerosas se iluminarán en un color diferente al de las células sanas, lo que permite a los científicos identificar y estudiar estas células en detalle.
Además, la fluorescencia también puede ser utilizada para estudiar la actividad cerebral. Los científicos pueden utilizar fluoróforos para marcar ciertas células en el cerebro, y luego observar cómo estas células se comportan en respuesta a diferentes estímulos.
¿Cómo se puede medir la fluorescencia?
La fluorescencia puede ser medida utilizando un espectrofluorímetro. Este instrumento mide la cantidad de luz emitida por un compuesto fluorescente después de ser excitado por una fuente de energía.
El espectrofluorímetro utiliza un tubo de ensayo para contener la muestra de fluoróforo. La muestra se ilumina con una fuente de energía, como la luz visible o la radiación UV, y luego la luz emitida por la muestra se mide utilizando un detector.
La cantidad de luz emitida por la muestra se representa en un gráfico, conocido como espectro de emisión. Este gráfico muestra la cantidad de luz emitida por la muestra a diferentes longitudes de onda, y es fundamental para entender la emisión de luz en química.
¿Cómo se selecciona un fluoróforo?
La selección de un fluoróforo depende del tipo de experimento que se está llevando a cabo. Algunos factores que se deben tener en cuenta al elegir un fluoróforo incluyen la longitud de onda deseada, la intensidad de la fluorescencia y la estabilidad química del compuesto.
Es importante elegir un fluoróforo que emita luz en una longitud de onda que sea detectable por el equipo utilizado en la investigación. Además, se debe seleccionar un fluoróforo que emita una fluorescencia intensa para que pueda ser detectado con precisión.
La estabilidad química del compuesto también es importante, ya que algunos fluoróforos pueden degradarse con el tiempo o ser tóxicos para las células vivas. Por lo tanto, es importante seleccionar un fluoróforo que sea estable y no tóxico para las células.
