Uno spettrofotometro a fluorescenza, noto anche come fluorimetro, è uno strumento scientifico utilizzato nella spettroscopia a fluorescenza per determinare lo spettro di fluorescenza di un campione. Questo spettro viene quindi analizzato per fornire o confermare l’identificazione della composizione del campione. Uno spettrofotometro a fluorescenza spesso può essere trovato nei laboratori chimici, biochimici e medici per assistere nell’analisi dei composti organici.
La spettroscopia di fluorescenza è lo studio della fluorescenza di un campione. Quando alcuni composti passano attraverso la luce, in questo caso la luce ultravioletta (UV), emettono una radiazione di basso livello, spesso rivelata come luce visibile. La fluorescenza risultante contiene lunghezze d’onda variabili e, quindi, osservando i suoi spettri di emissione ed eccitazione può essere utilizzato per aiutare a identificare gli elementi all’interno del composto.
Uno spettrofotometro a fluorescenza contiene tradizionalmente un monocromatore con un reticolo di diffrazione o un filtro che funge da reticolo di diffrazione. I monocromatori sono strumenti scientifici che consentono all’utente di selezionare una particolare lunghezza d’onda della luce utilizzando un reticolo di diffrazione. Una volta selezionata la lunghezza d’onda di eccitazione, questa viene focalizzata sul campione, eccitando le molecole al suo interno alla fluorescenza. Un rivelatore è posto ad un angolo di 90° dalla luce di eccitazione in modo da non contaminare il risultato con la luce di eccitazione. Il risultato è uno spettro di emissione.
Molti tipi di spettrofotometro a fluorescenza possono registrare sia uno spettro di fluorescenza che uno spettro di eccitazione. Gli spettri di eccitazione sono il risultato del mantenimento della lunghezza d’onda di emissione a un valore particolare, invece di una lunghezza d’onda di eccitazione costante. Questo spettro viene quindi fatto passare attraverso molte lunghezze d’onda diverse e i risultati vengono registrati per un’analisi successiva. L’intensità della fluorescenza è proporzionale all’assorbimento della luce nel campione, il che rende identici i due tipi di spettri.
Un esempio dell’uso di uno spettrofotometro a fluorescenza è quello di studiare la composizione della fluorescenza dello scorpione sotto la luce UV. Non si sa perché gli scorpioni diventino fluorescenti sotto la radiazione ultravioletta, e questa è un’area di studio biologico che rimane senza una risposta. Scienziati in California hanno dimostrato che questa fluorescenza può aiutare lo scorpione a riconoscere e rilevare la luce UV.
Non confondere la fluorescenza con la fosforescenza. Il materiale fluorescente emette radiazioni sotto la luce UV come risultato dell’assorbimento di un fotone che eccita gli elettroni nel materiale. Quando la luce viene tolta, il materiale non brilla più. I materiali fosforescenti immagazzinano la luce e poi la rilasciano gradualmente. Questo è il motivo per cui gli oggetti fluorescenti continuano a brillare, anche quando le luci sono spente.