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Partie 2 • Méthodes spectrométriques
dégradation et relaxation vibrationnelle. Par analogie, on peut comparer ce phénomène à
l’effet que produit un coup de marteau soit sur un bloc mou, caoutchouc par exemple, soit
sur quelque chose de dur, comme une enclume. Sur le caoutchouc, l’énergie se disperse dans
la masse (échauffement) et aucun bruit n’est émis, en revanche, sur l’enclume, une partie
de l’énergie mécanique est retransmise vers l’extérieur (rayonnement sonore), phénomène
comparable à la fluorescence.
biphényle (0,2)
fluorène (1)
NH 2
aniline (0,6)
naphtalène (0,55)
8-hydroxyquinoléine
N
OH
fluorescéine (0,92 dans NaOH 0,1 M
et 0,65 à pH = 7)
COOH
O
O
HO
Figure 11.3 Composés fluorescents aromatiques.
Le nom est suivi du rendement de fluorescence F f (voir § 11.3) dont la valeur est obtenue de proche en proche par comparaison avec des composés de fluorescence connue.
Les mesures sont faites à 77 K. La 8-hydroxyquinoléine est représentative de diverses
molécules formant des complexes de chélation fluorescents avec certains ions métalliques.
11.3 RELATION ENTRE FLUORESCENCE ET CONCENTRATION
En chaque point de la solution l’intensité de fluorescence est différente parce qu’une partie
de l’intensité de la radiation excitatrice est absorbée avant d’atteindre le point considéré
et parce qu’une partie de la lumière de fluorescence se trouve piégée avant de sortir de la
cellule. Globalement la fluorescence reçue par le capteur du détecteur correspond donc à la
résultante des fluorescences de chacun des petits volumes individuels constituant l’espace
délimité par les fenêtres d’entrée et de sortie (fig. 11.4). C’est pourquoi le calcul a priori de
l’intensité de fluorescence (émittance I f ) de l’échantillon est difficile. Le phénomène d’affaiblissement lumineux appelé « filtre interne », dû au recouvrement partiel des spectres
d’absorption et d’émission (quenching couleur) est augmenté des transferts d’énergie d’espèces excitées avec d’autres molécules ou ions étrangers par collisions ou formation de
complexes (quenching chimique). Ainsi l’oxygène entraîne une sous-estimation de la fluorescence.
Pour les solutions, on définit le rendement quantique de fluorescence F f (compris entre
0 et 1) par le rapport du nombre de photons émis sur le nombre de photons absorbés, ce
dernier étant équivalent au rapport de l’intensité de fluorescence I f sur l’intensité absorbée
I a (relation 11.2).
F f =
nombre de photons emis
nombre de photons absorbés
=
I f
I a
(11.2)
Partie 2 • Méthodes spectrométriques
dégradation et relaxation vibrationnelle. Par analogie, on peut comparer ce phénomène à
l’effet que produit un coup de marteau soit sur un bloc mou, caoutchouc par exemple, soit
sur quelque chose de dur, comme une enclume. Sur le caoutchouc, l’énergie se disperse dans
la masse (échauffement) et aucun bruit n’est émis, en revanche, sur l’enclume, une partie
de l’énergie mécanique est retransmise vers l’extérieur (rayonnement sonore), phénomène
comparable à la fluorescence.
biphényle (0,2)
fluorène (1)
NH 2
aniline (0,6)
naphtalène (0,55)
8-hydroxyquinoléine
N
OH
fluorescéine (0,92 dans NaOH 0,1 M
et 0,65 à pH = 7)
COOH
O
O
HO
Figure 11.3 Composés fluorescents aromatiques.
Le nom est suivi du rendement de fluorescence F f (voir § 11.3) dont la valeur est obtenue de proche en proche par comparaison avec des composés de fluorescence connue.
Les mesures sont faites à 77 K. La 8-hydroxyquinoléine est représentative de diverses
molécules formant des complexes de chélation fluorescents avec certains ions métalliques.
11.3 RELATION ENTRE FLUORESCENCE ET CONCENTRATION
En chaque point de la solution l’intensité de fluorescence est différente parce qu’une partie
de l’intensité de la radiation excitatrice est absorbée avant d’atteindre le point considéré
et parce qu’une partie de la lumière de fluorescence se trouve piégée avant de sortir de la
cellule. Globalement la fluorescence reçue par le capteur du détecteur correspond donc à la
résultante des fluorescences de chacun des petits volumes individuels constituant l’espace
délimité par les fenêtres d’entrée et de sortie (fig. 11.4). C’est pourquoi le calcul a priori de
l’intensité de fluorescence (émittance I f ) de l’échantillon est difficile. Le phénomène d’affaiblissement lumineux appelé « filtre interne », dû au recouvrement partiel des spectres
d’absorption et d’émission (quenching couleur) est augmenté des transferts d’énergie d’espèces excitées avec d’autres molécules ou ions étrangers par collisions ou formation de
complexes (quenching chimique). Ainsi l’oxygène entraîne une sous-estimation de la fluorescence.
Pour les solutions, on définit le rendement quantique de fluorescence F f (compris entre
0 et 1) par le rapport du nombre de photons émis sur le nombre de photons absorbés, ce
dernier étant équivalent au rapport de l’intensité de fluorescence I f sur l’intensité absorbée
I a (relation 11.2).
F f =
nombre de photons emis
nombre de photons absorbés
=
I f
I a
(11.2)