12.13 : Photoluminescence : applications

La photoluminescence offre une large gamme d'applications en raison de sa sensibilité et de sa sélectivité inhérentes. Cette technique permet des analyses directes et indirectes de l'analyte. Une analyse quantitative directe est possible lorsque l'analyte présente un rendement quantique favorable pour la fluorescence ou la phosphorescence. Cependant, une analyse indirecte peut être réalisable si l'analyte n'est pas fluorescent ou phosphorescent, ou si le rendement quantique est défavorable. Les méthodes indirectes incluent la réaction de l'analyte avec un réactif pour former un produit fluorescent ou la mesure de la diminution de la fluorescence lors de l'ajout de l'analyte à une solution contenant une molécule fluorescente.

Les ions inorganiques, à quelques exceptions près comme UO₂⁺, ne sont généralement pas suffisamment fluorescents pour une analyse directe. Ces ions peuvent être analysés avec un ligand organique pour former un complexe métal-ligand fluorescent ou phosphorescent. Les composés organiques contenant des cycles aromatiques sont généralement fluorescents, tandis que les hétérocycles aromatiques ont tendance à être phosphorescents. Si l'analyte organique n'est pas naturellement fluorescent ou phosphorescent, il peut parfois être incorporé dans une réaction chimique pour produire un produit fluorescent ou phosphorescent. Par exemple, l'enzyme créatine phosphokinase peut être déterminée en catalysant la formation de créatine à partir de phosphocréatine, qui réagit ensuite avec la ninhydrine pour produire un produit fluorescent de structure inconnue.

Les méthodes de phosphorescence et de fluorescence sont complémentaires car les composés fortement fluorescents présentent une faible phosphorescence et vice versa. La phosphorimétrie a été utilisée pour déterminer une variété d'espèces organiques et biochimiques. Cependant, elle n'est pas aussi répandue que la fluorométrie, peut-être en raison de la nécessité de basses températures et de la précision généralement plus faible des mesures de phosphorescence. Ces dernières années, des efforts considérables ont été consacrés au développement de méthodes phosphorimétriques pouvant être réalisées à température ambiante. Il s'agit notamment de méthodes dans lesquelles l'analyte est lié à un support solide, tel qu'un papier filtre ou un gel de silice, ou incorporé au cœur de micelles ou de molécules de cyclodextrine. Dans la plupart des expériences à température ambiante, des atomes lourds, tels que Tl(I), Pb(II), Ag(I) et des ions halogénures, sont utilisés pour favoriser le croisement intersystème.