domingo, 2 de enero de 2011

Principios de la Quimioluminiscencia

          La quimioluminiscencia tiene lugar cuando dos compuestos a través de una reacción química producen un producto excitado el cual puede relajarse dando un proceso no radiativo o dando una emisión luminiscente. La reacción debe de ser exotérmica. El requisito energético necesario establecido termodinámicamente es el siguiente:

Como la mayoría de las reacciones quimioluminiscentes producen fotones en el rango comprendido entre 400 (violeta) - 750 (rojo) nm, la formación del estado electrónicamente excitado y la generación de QL en la región del visible requiere alrededor de 40-70 Kcal·mol-1. Esta condición exotérmica se asocia a las reacciones redox que emplean oxígeno, peróxido de hidrógeno u oxidantes de potenciales similares.

Puede ocurrir que sea necesario la presencia en algunos casos de un cofactor pero lo que si es necesario es la adición de un catalizador. El producto excitado puede seguir dos caminos: como hemos visto puede volver a su estado fundamental dando una emisión, fenómeno denominado Quimioluminiscencia directa, ó que este producto en presencia de una sustancia fluorescente, llamada fluoróforo, le transfiera su energía, volviendo éste a su estado fundamental emitiendo radiación, fenómeno denominado QL sensibilizada o indirecta. La señal analítica viene determinada por la intensidad de quimioluminiscencia, que si se representa respecto a tiempo genera una señal transitoria. No todas las moléculas excitadas emiten por igual la radiación y por eso se define el concepto del rendimiento cuántico como un factor indicativo del rendimiento emisivo de los compuestos.

La señal analítica puede ser medida de múltiples formas. La medición de la máxima altura o área suele emplearse en sistemas estáticos y la medición a un tiempo fijo, es característica de los sistemas de flujo.

Existen numerosos compuestos que generan emisión QL siendo los reactivos más empleados luminol, los peroxioxalatos y los complejos de rutenio. El luminol genera una emisión de color azul al ser oxidado por peroxido de hidrógeno mediante una quimioluminiscencia directa. Los peroxioxalatos emplean el mecanismo de la quimioluminiscencia indirecta o sensibilizada, donde utilizando distintos fluoróforos se pueden generar emisiones a distintas longitudes de onda, siendo esta la reacción empleada en las llamadas “luces químicas” comerciales y el rutenio genera una emisión roja de 620 nm de longitud de onda al emplear oxalato como oxidante.

Concluyendo, desde los primeros estudios realizados a mediados de los 60 la QL y la EQL dejaron de ser una curiosidad de laboratorio para ser una técnica analítica útil. Ofrece muchas ventajas para la detección de distintos analitos. Hasta nuestros días es un campo activo que continúa descubriendo nuevas moléculas para aumentar la selectividad de la técnica. Es una herramienta que se emplea para comprender cuestiones fundamentales de química, física y biología y el interés en la misma esta haciendo que se aplique  en el análisis medioambiental, clínico y alimentario, contribuyendo así a que sea una técnica versátil en el futuro.


Agradecimientos a:

Julio Ballesta Claver
        Doctor en Química Analítica
        Universidad de Granada

2 comentarios:

  1. ¡Hola!

    Vaya, que interesante este blog, para mi todo es nuevo porque ya dejé la química atrás hace bastante tiempo jeje.

    Muy chulas las imagénes del post de abajo de la quimioluminiscencia, y además ya he aprendido lo que es.

    Saludos! ^^

    ResponderEliminar
  2. Me alegra que hayas aprendido un poquito debido a este minipost.

    saludos.

    ResponderEliminar