Мавзу: Физик кимёвий анализ методлари

Люминесцент моддаларнинг асосий тавсифи
Энг асосий люминесцент моддаларни люминесцент анализда ишлатиш учун керакли тавсифи, бу люминесценция спектри ва люминесценциянинг чиқишидир.
Молекулалар, атомлар ёки ионлар қўзғалмаган ҳолатдан қўзғалган ҳолатга ўтганда, нур ютиш спектри пайдо бўлади, қўзғатилган ҳолатдан асосий ҳолатга ўтганда люминесценцияни электрон спектри пайдо бўлади.
Нур ютилиши ва чиқарилишини тушунтириш учун квант назарияси ишлатилади,, бу назария бўйича, нур энергияси алоҳида порциялар (квантлар) ҳолида ютилади ва чиқарилади.
Амалиётда люминесцент методларда нур чиқариш интенсивлиги энг юқори бўлган тўлқин узунлиги танланади.


Органик моддаларни ва уларнинг металлар билан комплекслари ўрганилаётганда (айниқса суюқ азот ҳароратида) люминесценция спектрини билиш шарт бўлади. Чунки бу спектрлар асосида сифат ва миқдорий анализ қилиш мумкин.

Органик реагентларнинг люминесценциясини ўрганилаётганда нурланишнинг 2 турини билиш керак: кам яшайдиган (10^-9-10^-7 сек), ва узун яшайдиган (10^-4-10^-2 сек). Кашнинг назарияси бўйича кўпчилик маълум бўлган органик реагентлар нурни чиқаради фақат энг пастки электрон-қўзғалган ҳолатда (S₁* ёки Т₀-ҳолатларда). Молекула қўзғалган ҳолатдан турғун ҳолатга ўтиши 3 хил бўлади

(расм2):
1) S₁^хS⁰ -ўтиш флуоресценция дейилади, бунда молекула энергиясини квант нур ҳолида чиқариб асосий ҳолатнинг тебранма ҳаракатдаги истаган поғонасига (электрон спини ўзгармаган ҳолда) қайтиши мумкин.

2. 
   Молекула бошқа заррачалар билан тўқнашганда ўз энергиясини иссиқлик энергияси ҳолда чиқариши мумкин. Бу ҳол ички конверсия дейилади ((а) катта тўлқинли стрелка).
   
3. 
   Молекуланинг қўзғалган S^х ҳолатдан метастабил Т⁰ ҳолатга ва сўнгра ички конверсия натижасида иссиқлик чиқариб ёки нур кванти чиқариб асосий S₀ ҳолатга ўтиши фосфоресценция дейилади.
   

S⁰ -S^-нур ютилиш S^Т⁰-нур ютишсиз триплетга интеркомбинацион ўтиш. Квант кимёси назарияси бўйича бир хил мултиплет ҳолатларда ўтиш мумкин (масалан, синглет-синглет ёки триплет-триплет) Т⁰S⁰.

Суюқ азотни температурасига келтирилса S₁^ ҳолатдан Т⁰ ҳолатга ва Т⁰ S⁰ га ўтиш мумкин бўлади ва чиққан нурнинг номи фосфоресценция дейилади.
Кўпчилик молекулаларнинг энг турғун ҳолати синглет ҳисобланади, яъни спинлар йиғиндиси нолга тенг. Синглет ҳолатда бир орбиталда жойлашган электронлар антипараллель.
Спиннинг ўзгармасдан электронларнинг ўтиши синглет-синглет ўтиш дейилади. Масалан, S₀S₁^, S₀S₂^ ўтишлар нур ютилиш билан боради. S^S⁰ ўтиш эса флуоресценция бўлади.
Триплет (Т₁, Т₂,  ва ҳ.к) ҳолатда қўзғалган ва асосий ҳолатда қолган электронларнинг спинлари параллель.
Спинлар йиғиндиси бирга тенг.
Синглет ва триплет ҳолатлар ўртасида ўтишга, масалан S₁^Т мисол бўла олади.
Бундай ўтишлар интеркомбинацион конверсия дейилади, айрим ҳолларда масалан оғир атомларни аниқлашда (масалан галогенларни) бўлиб қолиши мумкин.
Триплет ҳолда молекула ўз энергиясини тез йўқотиши мумкин, жуфтлашмаган электрони бўлган элементлар (масалан кислород молекуласи билан бошқа молекулалар тўқнашиши ва ҳоказо). Шунинг учун флуоресценцияга қараганда фосфоресценция анча кам учрайди. Фосфоресценция органик моддаларда, айниқса улар совутилган ҳолда бўлса кўп учрайди.