Tabiiy fanlar fakulteti kimyo kafedrasi kimyo yo’nalishi 2- kurs 20. 64-guruh talabasi nishonova gulhayo

3.
 
Molekulyar lyuminessensiya.
 
Molekula tashqaridan energiya qabul qilib (masalan, foton energiyasi), 
qo‘zg‘algan holatga keladi va qabul qilgan energiyaning ortiqcha miqdori boshqa 
modda bilan to‘qnashib, uni isitishga-ya’ni aylanma tebranma va elektron 
energiyasini oshirishga sarf bo‘lishi mumkin. 
Agar molekula bu ortiqcha energiyaning hammasini yoki bir qismini 
yorug‘lik energiyasi sifatida chiqarsa bunday hodisani lyuminessensiya hodisasi 
deyiladi. 
Lyuminessensiya bu moddaning yutilgan energiyani yorug‘lik energiya holatida 
chiqarish va nurlanish qobiliyatidir. 
Lyuminessensiyani akademik S.I. Vavilov quyidagicha ta’riflagan: jismning 
nurlanishida ortiqcha energiya nur sifatida ajralib chiqsa va uning nurlanish davri 
10
-10
sekunddan ortiq bo‘lsa lyuminessent nurlanish sodir bo‘ladi. 
Fan sifatida lyuminessensiya birinchi bo‘lib 1861 yil Stoks ma’ruzasida 
ko‘rsatiladi, lekin 1945 yilgacha ko‘pchilik olimlarning fikricha fluorimetriya 
ishonchli usul emas deb hisoblangan. 
Hozirgi kunda esa, bu qonun haqidagi izlanishlar shuni ko‘rsatdiki, sifat va 
miqdoriy jihatdan bu usul ancha yutuqlarga erishgan. 
Lyuminessent analiz 3 qismga bo‘linadi. Bu navli analiz, lyuminessent 
mikroskopiya va kimyoviy lyuminessent analiz. 
Navli analiz-moddaning ulьtrabinafsha nurlarida turli darajada navlanishiga 
asoslangan va keng sohada qo‘llaniladi. Masalan, yoqilg‘i, oyna va boshqa 
ob’ektlar analizida. 
Lyuminessent mikroskopiyani turli defektlarni aniqlashda ishlatiladi: metall 
va boshqa moddalarning ustki qismini fluoressent modda bilan qoplanadi. Agar 
metall jismda darz ketgan joyi bo‘lsa, fluoressent modda shu yoriqlar ichiga kirishi 
hisobiga joylari aniq fluoressent rang beradi. 

---

25 
Kimyoviy lyuminessent analiz moddaning konsentratsiyasini aniqlashda 
intensivligining o‘zgarishi va fluoressensiya rangiga qarab yoki reaksiyadan hosil 
bo‘lgan mahsulotning fluoressensiyalanishga uchrashishi yoki bo‘lmasa aniqlovchi 
komponent ishtirokida fluoressensiyaning so‘nishi asosida topiladi.
Analitik fotolyuminessensiyaga to‘g‘ri talqin berish uchun, boshqa analitik 
metodlar bilan solishtirib, uning afzalligi va kamchiliklarini bilish kerak. 
Bu metodning eng asosiy ustunligi - bu uning yuqori sezuvchanligi, ayrim 
holatlarda sezuvchanligi radiokimyoviy metodlarga yaqinlashadi. 
Analitik muammolarni echish uchun lyuminessent analiz muhim axamiyatga 
ega, masalan ekstraksion-lyuminessent analiz metodi yordamida begona 
elementlarni 10
-10
gr

ml gacha xromni aniqlash mumkin, begona ionlar xalaqit 
bermaydi.
Juda kam moddalarning miqdorini bu metod yordamida aniqlash mumkin, 
masalan, porfiritlarda 10
-9
gr mis 10
-8
gr rux birgalikda aniqlanishi mumkin. 
Lyuminessent analiz 0,0001 RZE qo‘shilgan holatda alohida ajratib olmay aniqlash 
qobiliyatiga ega bo‘lgan yagona amaliy usul hisoblanadi. Spektrofotometrik usuli 
bilan 10
-5 
gacha, lyuminessent usul bilan 10
-9
gr aniqlash mumkin.
Organik moddalar analizida fotolyuminessensiya boshqa metodlar orasida 
kam raqobatga ega, ayniqsa, agar gap kam miqdorli moddalar haqida borsa. 
Boshqa metodlarga qaraganda (masalan adsorbsion spektroskopiya) 
lyuminessensiya spektrida bitta emas, bir nechta, ayrim hollarda to‘rttagacha spektr 
berishi mumkin. Bundan identifikatsiyaga asos sifatida foydalanish mumkin. 
Noorganik moddalarning lyuminessent analizini ko‘rilsa barcha moddalar 
yutgan nurini nur tarzida chiqaravermaydi (lyuminessensiyalanmaydi). Bu 
metodning ham kamchiligi, ham afzalligi deyish mumkin. Kamchiligi-shu 
moddani lyuminessent metodi bilan aniqlab bo‘lmaydi, afzalligi-boshqa moddani 
aniqlashda esa xalaqit bermaydi (lyuminessensiyalanmaydigan moddani ajratib 
olish shart emas). 
Ko‘p komponentli aralashmalar analizida noorganik moddalar lyuminessent 
analizini 10 tadan ortiq elementlarni birgalikda bo‘lganda ham aniqlash 

---

26 
imkoniyatiga ega bo‘lgan mass-spektroskopiya va emission spektral analiz 
metodlari bilan raqobatlasha olmaydi. 
Lyuminessent analizning ko‘proq ishlatiladigan sohasi-bu titrimetriyada 
(fluoressent indikator yordamida rN-, metallo-redoks va adsorbsion indikator 
sifatida) lyuminoforlarni ishlatish mumkin. Lyuminessent titrimetriya yordamida 
60 tadan ortiq kimyoviy elementlarni aniqlash mumkin. 
2.Lyuminessent moddalarning asosiy tavsifi 
Eng asosiy lyuminessent moddalarni lyuminessent analizda ishlatish uchun 
kerakli tavsifi, bu lyuminessensiya spektri va lyuminessensiyaning chiqishidir. 
Molekulalar, atomlar yoki ionlar qo‘zg‘almagan holatdan qo‘zg‘algan holatga 
o‘tganda, nur yutish spektri paydo bo‘ladi, qo‘zg‘atilgan holatdan asosiy holatga 
o‘tganda lyuminessensiyani elektron spektri paydo bo‘ladi. 
Nur yutilishi va chiqarilishini tushuntirish 
uchun kvant nazariyasi ishlatiladi,, bu nazariya 
bo‘yicha, nur energiyasi alohida porsiyalar 
(kvantlar) holida yutiladi va chiqariladi. 
Amaliyotda lyuminessent metodlarda nur 
chiqarish intensivligi eng yuqori bo‘lgan to‘lqin 
uzunligi tanlanadi. 
Organik moddalarni va ularning metallar bilan komplekslari 
o‘rganilayotganda (ayniqsa suyuq azot haroratida) lyuminessensiya spektrini bilish 
shart bo‘ladi. CHunki bu spektrlar asosida sifat va miqdoriy analiz qilish mumkin. 
Organik reagentlarning lyuminessensiyasini o‘rganilayotganda nurlanishning 
2 turini bilish kerak: kam yashaydigan (10
-9
-10
-7
sek), va uzun yashaydigan (10
-4
-
10
-2
sek). Kashning nazariyasi bo‘yicha ko‘pchilik ma’lum bo‘lgan organik 
reagentlar nurni chiqaradi faqat eng pastki elektron-qo‘zg‘algan holatda (S
1
* yoki 
T
0
-holatlarda). Molekula qo‘zg‘algan holatdan turg‘un holatga o‘tishi 3 xil bo‘ladi 
(rasm2):
I
ф л 
I
m a x 

о п т 

, 
н м 
Р а см 12 
:
Л юми н е сц е н ц и я сп е кт р

---

27 
1) S
1
x

S
0
-o‘tish fluoressensiya deyiladi, bunda molekula energiyasini kvant 
nur holida chiqarib asosiy holatning tebranma harakatdagi istagan pog‘onasiga 
(elektron spini o‘zgarmagan holda) qaytishi mumkin. 
2) 
Molekula boshqa zarrachalar bilan to‘qnashganda o‘z energiyasini issiqlik 
energiyasi holda chiqarishi mumkin. Bu hol ichki konversiya deyiladi ((a) 
katta to‘lqinli strelka). 
3) 
Molekulaning qo‘zg‘algan S
x
holatdan metastabil T
0
holatga va so‘ngra 
ichki konversiya natijasida issiqlik chiqarib yoki nur kvanti chiqarib asosiy 
S
0
holatga o‘tishi fosforessensiya deyiladi. 
S
0 
-S

-nur yutilish S


T
0
-nur yutishsiz tripletga interkombinatsion o‘tish. 
Kvant kimyosi nazariyasi bo‘yicha bir xil multiplet holatlarda o‘tish mumkin 
(masalan, singlet-singlet yoki triplet-triplet) T
0

S
0
. 
Suyuq azotni temperaturasiga keltirilsa S
1

holatdan T
0
holatga va T
0

S
0
ga 
o‘tish mumkin bo‘ladi va chiqqan nurning nomi fosforessensiya deyiladi. 
Ko‘pchilik molekulalarning eng turg‘un holati singlet hisoblanadi, ya’ni 
spinlar yig‘indisi nolga teng. Singlet holatda bir orbitalda joylashgan elektronlar 
antiparallelь. 
Spinning o‘zgarmasdan elektronlarning o‘tishi singlet-singlet o‘tish deyiladi. 
Masalan, S
0

S
1

, S
0

S
2

o‘tishlar nur yutilish bilan boradi. S


S
0
o‘tish esa 
fluoressensiya bo‘ladi. 
Triplet (T
1
, T
2
, 

va h.k) holatda qo‘zg‘algan va asosiy holatda qolgan 
elektronlarning spinlari parallelь. 
Spinlar yig‘indisi birga teng. 
Singlet va triplet holatlar o‘rtasida o‘tishga, masalan S
1


T misol bo‘la oladi. 
Bunday o‘tishlar interkombinatsion konversiya deyiladi, ayrim hollarda 
masalan og‘ir atomlarni aniqlashda (masalan galogenlarni) bo‘lib qolishi mumkin. 
Triplet holda molekula o‘z energiyasini tez yo‘qotishi mumkin, juftlashmagan 
elektroni bo‘lgan elementlar (masalan kislorod molekulasi bilan boshqa 

---

28 
molekulalar to‘qnashishi va hokazo). SHuning uchun fluoressensiyaga qaraganda 
fosforessensiya ancha kam uchraydi. Fosforessensiya organik moddalarda, ayniqsa 
ular sovutilgan holda bo‘lsa ko‘p uchraydi. 
Stoks-Lommelь qoidasi. 
Jism tomonidan yutilgan energiyaning bir qismi issiqlik energiyasi holida 
chiqadi. SHuning uchun lyuminessensiyada chiqayotgan yorug‘lik nurining 
kvantlari energiyasi qo‘zg‘atuvchi nurning kvantlari energiyasidan kam bo‘ladi. 
Stoks qoidasi bo‘yicha fluoressensiya spektrining to‘lqin uzunligi nur yutilish 
spektrining to‘lqin uzunligiga qaraganda doim katta bo‘ladi. 
Lyuminessensiyani spektri va uning maksimumi nur yutilish spektriga va 
uning maksimumiga qaraganda batoxrom siljigan bo‘ladi. 
YUtilish spektrining maksimumi bilan fluoressensiya maksimumi orasidagi 
masofa stoks siljishi deyiladi. Bu masofa qanchalik katta bo‘lsa, qo‘zg‘atuvchi 
nurni ajratish shunchalik oson bo‘ladi. 
3. Lyovshinning ko‘zgu simmetriyasi qoidasi. 
V.L. Lyovshin 1931 yilda o‘zi kuzatgan hodisani quyidagicha tavsifladi: 
Agarda lyuminessensiyani va nur yutish spektrini koordinatada chizilsa, unda 
lyuminessensiya va nur yutilish spektrlari chastotalar kesishgan nuqtadan 
perpendikulyar chiziqqa nisbatan simmetrik xolda bo‘ladi. 

Þ ò 

10 
- 1 2 
ñ ì 
- 1 
t g =2 

þò 

ô ë 
Ô ë 
480 
520 
560 
600 

---

29 
Rasm 16. Rodamin 6J eritmasining yutilishi va fluoressensiya spektrlarida 
ko‘zgu simmetriyasi. 
Ko‘zgu simmetriyasi qoidasi yutilish va lyuminessensiya spektrining biri 
bo‘lsa, ikkinchisining grafigini tuzishga imkon beradi. 
YUtilish va nurlanish spektrlarining ko‘zgu simmetriyasi faqat murakkab 
molekulalar uchun mavjud bo‘lib, oddiy molekulalarda kuzatilmaydi. Bu qoidadan 
foydalanib, elektronning o‘tish chastotasini topish mumkin (

0
ni topish qiyin 
bo‘lgan hollarda). 
Ko‘zgu simmetriyasining hosil bo‘lishi molekulaning qo‘zg‘algan va asosiy 
holatdagi spektrlarining o‘xshashligi molekulalararo ta’sirlanish kuchlarining 
o‘zgarmasligini ko‘rsatadi. YUtilish spektri ko‘pincha ulьtrabinafsha yoki 
ko‘rinuvchan nurning boshlang‘ich qismida bo‘ladi. 
Antistoks sohasida Stoks qoidasi to‘g‘ri kelmaydi, chunki 

yu

l 

yu

l

. 
Lyovshin qoidasi bo‘ysunishi: 
1. 
Agar asosiy va qo‘zg‘atilgan holatlarda qavatcha sonlari to‘g‘ri kelsa. 
2. 
Qavatcha orasi har bir holatda bir xil bo‘lsa. 
Lyovshin qoidasini matematik ifodasi: 

yu

l

0
. 

yu

l

2(

yu

0
) 
bunda 

yu 
va 

l
-nur yutilishini va lyuminessensiyani simmetrik chastotalari. 

0
-simmetriya chizig‘ini chastotasi. 
Bu tenglamalardan ko‘rish mumkin: 

yu

l
va 

yu
lar, bir-biri bilan to‘g‘ri 
chiziqli bog‘lanishda bo‘ladi. Ordinatadan 

, absissadan 

yu
sonlari qo‘yib 
chiqilsa, ko‘zgu simmetriyasi qoidasi bajarilganda to‘g‘ri chiziq olish mumkin. 
Burchakning tangensi 2 ga teng bo‘ladi. 
Ko‘zgu simmetriyasi qoidasi yutish yoki lyuminessensiya spektrining biri 
bo‘lsa, ikkinchisining grafigini tuzishga imkon beradi. 
YUtilish va nurlanish spektrlarining ko‘zgu simmetriyasi faqat murakkab 
molekulalar uchun mavjud bo‘lib, oddiy molekulalarda kuzatilmaydi. 

---

30 
Bu qoidadan foydalanib elektronning o‘tish chastotasini topish mumkin. Ba’zi 
moddalarning nurlanish spektri orqali uning yutilish spektrini topish mumkin (

yu
ni topish qiyin bo‘lgan hollarda). 
Ko‘zgu simmetriyasining hosil bo‘lishi molekulaning qo‘zg‘algan va normal 
holatdagi spektrlarining o‘xshashligi, molekulalararo ta’sirlanish kuchlarining 
o‘zgarmasligini ko‘rsatadi. YUtilish spektri ko‘pincha ulьtrabinafsha yoki 
ko‘rinuvchi nurning boshlang‘ich qismida bo‘ladi. 
Lyuminessensiyaning so‘nishi 
Lyuminessensiyaning kvant chiqishining kamayishi lyuminessensiyaning 
so‘nishi deyiladi. Bunda har xil sabablar bo‘lishi mumkin: Haroratning ortishi, 
konsentratsiyaning o‘zgarishi, tashqi ionlar ta’siri, molekulalarda ichki o‘zgarishlar 
va h.k. 
Vavilov lyuminessensiyaning so‘nishini ikki turga bo‘ladi. 
1) 
So‘nishning birinchi turi - molekula ichki strukturasining o‘zgarishidir. Bu 
o‘zgarishlar molekula qo‘zg‘algan holatda ham sodir bo‘lishi mumkin. 
Lekin bu hol jismdan qo‘zg‘atuvchi manba’ olib qo‘yilganda 
fosforessensiyaga ta’siri bo‘lmaydi. 
2) 
So‘nishning ikkinchi turi - tashqi faktorlarning ta’siri, masalan eritmada 
begona ionlar ta’siri, nurni so‘ndirishning boshqa sabablari ham bor. 
Haroratning ortishi bilan ham nurlanish so‘nadi.
Organik moddalarning qovushqoqligi harorat ortishi va natijada molekulaning 
tebranma harakati ortishi natijasida atomlar nur chiqarmasdan normal holatga 
o‘tishi mumkin. 
Xona haroratida ko‘pchilik organik moddalar nur chiqarmaydi. Ularni 
sovitilsa nurlanish hosil bo‘ladi, chunki sovutilganda ba’zi bir molekulalarning 
aylanma harakati kamayib ketadi. 
A.N. Trenin ma’lumoticha, aromatik birikmalarning bug‘ida, ya’ni 
molekulalarning o‘zaro ta’siri deyarli bo‘lmagan holda ham lyuminessensiya 
kuchli so‘nadi. 

---

31 
V.I. Levshinning kuzatishi bo‘yicha, bo‘yoqlarning eritmalarida harorat 
ta’sirida lyuminessensiyaning so‘nishi, modda konsentratsiyasiga bog‘liq emas. 
Konsentratsion so‘nish. Modda konsentratsiyasi ortsa ham nurlanish suayadi 
yoki butunlay so‘nadi. 
Lyuminessensiyaning so‘nishi qaytar jarayondir. Modda konsentratsiyasining 
ortishi nurlanishni kamaytirsa yoki butunlay so‘ndirsa konsentrlangan eritmalarni 
suyultirganda esa nurlanish yana paydo bo‘ladi. 
Nurlanishning so‘nishi haqida ikki nazariya bor: 
1. 
Molekulalarning assotsiatsiyalanishi nazariyasi. 
2. 
Energiyaning migratsiyalanish nazariyasi. 
1) Konsentratsiyaning ortishi zarrachalar orasidagi masofaning kamayishiga 
olib keladi. Ko‘pchilik moddalar uchun konsentratsiya 10
-4
-10
-3
g

molь orasida 
bo‘ladi. Bu vaqtda molekulalar oralig‘i 25-100
Å
ga to‘g‘ri keladi va nurning 
to‘lqin uzunligidan ancha kam assotsiatlarning hosil bo‘lishida muhit juda 
ahamiyatli. 
Masalan, konsentratsiya 10
-3
g

sm
3
bo‘lgan rodaminning suvli eritmasida 
lyuminessensiyaning chiqishi nolga teng, ammo butil spirtidagi eritmasi 10
-2
g

sm
3
bo‘lganda nurlanish 40% gacha ko‘tariladi. 
2) Ikkinchi- migratsion nazariya Vavilov S.I. tomonidan ishlab chiqilgan 
bo‘lib, uning fikricha yutilish va nurlanish spektrlari bir-birini qoplab yuborsa 
so‘nish eng kuchli bo‘ladi. 
Birinchi turdagi nurlanishni so‘ndiruvchilarga I
-
, Br
-
, SO
4
2-
, Cu
2
+
, Fe
2
+
, 
gidroxinon, anilin va boshqa oson oksidlanuvchilar misol bo‘lib, quyidagi qatorga 
qo‘yish mumkin: I
-
>SCN
-
>Br
-
>Cl
-
[COO]
2
-2 
>Ac
-
>SO
4
2-
>NO
3
-
>F
- 

---

32