ตามคำนิยาม การเรืองแสงคือการเปล่งแสงโดยวัตถุเย็น ตรงข้ามกับการเรืองแสงซึ่งเป็นการเปล่งแสงโดยวัตถุร้อน พูดง่ายๆ คือรังสีที่มาจากแหล่งกำเนิดที่ไม่ใช่ความร้อน ในแง่โมเลกุล มันเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการเปลี่ยนสถานะของโมเลกุลจากสถานะตื่นเต้นไปสู่สถานะพื้นฐาน ผลจากการเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้มีการแผ่รังสีออกมา
พลังงานใด ๆ ที่ระบบดูดซับจะต้องถูกปล่อยออกมา เกิดขึ้นได้หลายวิธี เช่น ในรูปของการเรืองแสง ความร้อน หรือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในโมเลกุล ตามที่นักวิทยาศาสตร์ Sergei Vavilov กล่าวว่า "การเรืองแสงคือการแผ่รังสีของร่างกายที่มากเกินไปเหนือการแผ่รังสีอุณหภูมิของวัตถุเดียวกันในบริเวณสเปกตรัมที่กำหนดและที่อุณหภูมิที่กำหนด ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือเวลาส่องสว่างที่จำกัด กล่าวคือไม่หายไป ทันทีที่การกระตุ้นถูกขัดจังหวะ"
ประเภทของการเรืองแสง
เราจำแนกการเรืองแสงประเภทต่างๆ ตามปัจจัยที่กระตุ้นให้เกิดการส่องสว่าง ความนิยมมากที่สุดคือ:
- การเรืองแสงโดยปัจจัยกระตุ้นคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากสเปกตรัมที่มองเห็นได้ รังสีอัลตราไวโอเลตหรืออินฟราเรด พลังงานที่ปล่อยออกมาในรูปของแสงมักจะน้อยกว่าพลังงานกระตุ้น
- เคมิลูมิเนสเซนซ์ (Chemiluminescence) ซึ่งสารถูกทำให้ตื่นเต้นโดยปฏิกิริยาเคมี ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้น เช่น เนื่องจากการออกซิเดชันของลูมินอล ใช้สำหรับตรวจหาเลือดในที่เกิดเหตุ – มีการฉีดพ่นส่วนผสมของลูมินอลและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งเป็นสารออกซิแดนท์ที่เข้มข้น
- สามารถสังเกตเห็นการเรืองแสงจากการกระตุ้นของสารอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางชีวเคมีในหิ่งห้อย ในทางปฏิบัติ การแผ่รังสีประเภทนี้เกิดจากปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่นำไปสู่การเกิดออกซิเดชันของลูซิเฟอรินโดยลูซิเฟอเรส สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมีศักยภาพในการเรืองแสงได้ แต่มักจะต่ำเกินกว่าจะสังเกตได้
- อิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ ซึ่งการกระตุ้นของแข็งเกิดขึ้นในสนามไฟฟ้ากระแสสลับหรือคงที่ ในขณะที่ก๊าซจะเกิดการเรืองแสงอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ภายใต้การปล่อยไฟฟ้า ปรากฏการณ์นี้ใช้ในหลอดฟลูออเรสเซนต์ ตัวเก็บประจุแบบเรืองแสงด้วยไฟฟ้า และตัวแปลงภาพ
- การเรืองแสงของรังสีเอกซ์คือการเปล่งแสงที่เกิดจากรังสีเอกซ์ การเพิ่มประสิทธิภาพหน้าจอที่ใช้ในการปรับปรุงคุณภาพของภาพขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์นี้ โดยใช้แคลเซียมทังสเตต
นอกจากนี้ยังมีการเรืองแสงประเภทอื่นๆ อีกมากมาย เช่น การเรืองแสงด้วยรังสี การเรืองแสงที่กระตุ้นด้วยอิเล็กตรอน
โฟโตลูมิเนสเซนซ์
การเรืองแสงด้วยแสงเป็นปรากฏการณ์ที่ใช้บ่อยที่สุดในการวิเคราะห์ทางเคมี สามารถแบ่งได้เป็นสองประเภทหลักตามกลไกของการเปลี่ยนผ่านอิเล็กทรอนิกส์ หรือให้ชัดเจนยิ่งขึ้นตามเวลาระหว่างการดูดซับและการปล่อยพลังงาน เหล่านี้คือ:
- ฟลูออเรสเซนส์ซึ่งเป็นการส่องสว่างในระยะสั้นโดยใช้เวลาไม่เกิน 10 -8 วินาทีจากการดูดกลืนพลังงานไปสู่การเปล่งแสง มันเกิดขึ้นในกรณีของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเองจากระดับพลังงานที่สูงขึ้นของอิเล็กตรอนไปสู่ระดับที่ต่ำกว่า
- ฟอสฟอรัสเป็นปรากฏการณ์ของการส่องสว่างในระยะยาวซึ่งเกิดขึ้นในระยะเวลานานกว่า 10 -8 วินาทีจากการดูดกลืนพลังงาน บางครั้งอาจใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือเป็นวันในการฉายแสง พลังงานประเภทนี้จำเป็นต้องมีระดับ metastable และถูกสร้างขึ้นด้วยการมีส่วนร่วมของพลังงานความร้อนของตัวกลาง
พลังงานของการเรืองแสงและฟอสฟอเรสเซนต์ต่ำกว่าพลังงานของรังสีกระตุ้นมาก เป็นผลมาจากการสลายตัวของพลังงานของโมเลกุลผ่านการเปลี่ยนผ่านความร้อนที่ไม่ใช่การแผ่รังสี เนื่องจากโฟตอนที่ปล่อยออกมามีพลังงานต่ำกว่าพลังงานกระตุ้น สเปกตรัมที่ปล่อยออกมาจึงเปลี่ยนไปสู่ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น สเปกตรัมของฟอสฟอเรสเซนซ์มีการเปลี่ยนแปลงมากที่สุด เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสถานะโมเลกุลไม่ได้เกิดขึ้นจากระดับของสถานะ singlet singlet ที่เป็นศูนย์เหมือน S 1 ในกรณีของการเรืองแสง แต่จากระดับของสถานะ triplet ของศูนย์ T 1 ไปจนถึงการแกว่งใดๆ- ระดับการหมุนของสถานะพื้นเสื้อกล้าม S 0 . การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสามารถสังเกตได้ในเชิงกราฟิกในไดอะแกรม Jablonski 
สารเรืองแสง
การเรืองแสงเป็นปรากฏการณ์การเรืองแสงที่ใช้บ่อยที่สุดในการวิเคราะห์ทางเคมี การแผ่รังสีดังกล่าวได้รับการอธิบายโดยคุณสมบัติพื้นฐานหลายประการ ได้แก่ สเปกตรัมการดูดกลืน สเปกตรัมการเรืองแสง ประสิทธิภาพควอนตัมการเรืองแสงสัมบูรณ์ และระยะเวลาของการปล่อยรังสี ผลผลิตควอนตัมสัมบูรณ์คืออัตราส่วนของจำนวนควอนตัมของรังสีที่ปล่อยออกมาต่อจำนวนควอนตัมของรังสีกระตุ้น ระยะเวลาของการปล่อยแสงคือเวลาที่ความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนต์ลดลงจนถึงค่าหนึ่ง การดับสมาธิก็เป็นปรากฏการณ์ที่น่าสนใจเช่นกัน มีลักษณะเป็นขีด จำกัด ความเข้มข้นของสารเรืองแสงในสารละลายซึ่งเกินกว่าที่การเรืองแสงจะเริ่มลดลง สารเรืองแสงเป็นสารประกอบทางเคมีที่แสดงการเรืองแสง เหล่านี้ได้แก่ โพลิเมอร์ อีโอซิน ซัลไฟด์ ZnS และอิตเทรียมออกซีซัลไฟด์
การเรืองแสงของสารประกอบอินทรีย์
ปรากฎว่ามีความสม่ำเสมอหลายอย่างที่โมเลกุลของสารอินทรีย์แสดงออกมาซึ่งสัมพันธ์กับโฟโตลูมิเนสเซนซ์ แถบเรืองแสงของพวกมันจะเลื่อนไปตามแถบการดูดกลืนแสงไปยังความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น แต่สเปกตรัมบางส่วนเหลื่อมกัน นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ตามสัดส่วนระหว่างความเข้มของแสงกระตุ้น การดูดกลืน และผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงและการเรืองแสง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้ในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ การวิเคราะห์เชิงปริมาณโดยใช้ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า สเปกโตรฟลูออริเมตรี เทคนิคนี้มีขีดจำกัดในการตรวจจับที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบดูดกลืนและมีการคัดเลือกสูง การคัดเลือกเป็นผลมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าสารประกอบทางเคมีที่เฉพาะเจาะจง อนุพันธ์ของสารประกอบอะริล ซึ่งมีระบบพันธะคู่ที่เชื่อมต่อกัน ผ่านการเรืองแสง ในทางปฏิบัติ หมายความว่ายิ่งมีวงแหวนอะโรมาติกในโครงสร้างมากเท่าใด คุณสมบัติการเรืองแสงของสารเคมีก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น การประยุกต์ใช้สเปกโตรฟลูออริเมตรีใน เคมีอินทรีย์ รวมถึงการวิเคราะห์สารประกอบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น วิตามิน กรดอะมิโน โปรตีน; ยารวมถึงยาปฏิชีวนะ สารประกอบในอาหาร เช่น คาร์โบไฮเดรตและ ไขมัน และสารพิษต่อสิ่งแวดล้อม เช่น PAHs (โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน)
Spectrofluorimetry ของสารประกอบอนินทรีย์
การวิเคราะห์ ทางเคมีอนินทรีย์ ตามปรากฏการณ์ของฟลูออริเมทรีนั้นดำเนินการโดยใช้กลไกการก่อตัวของคีเลตคอมเพล็กซ์ระหว่างธาตุต่างๆ เช่น อะลูมิเนียม เบริลเลียม แมกนีเซียม แคลเซียม และธาตุแรร์เอิร์ธกับลิแกนด์อินทรีย์ที่เหมาะสม คอมเพล็กซ์เหล่านี้แสดงการเรืองแสงเฉพาะและขีดจำกัดในการตรวจจับต่ำมาก
| รีเอเจนต์ | องค์ประกอบที่วิเคราะห์ | ความไวแสง [ μg·cm -1] |
| ซาลิซิล-โอ-อะมิโนฟีนอล | อัล กา เอสบี | 0.0005 0.15 0.2 |
| IREA ลูโมโนแมกนีโซน | มก | 0.002 |
| โมริน | เฟ ธ | 0.001 0.0004 |
ตารางที่ 1. ตัวอย่างของรีเอเจนต์ที่ใช้สำหรับการวัดค่าฟลูออริเมตริกของโลหะและ LoD
