La fluorométrie est une technique d’analyse optique avec une grande variété d’applications, ne nécessite pas plus d’expérience pour l’utiliser, en outre, il existe des équipements commerciaux qui offrent des avantages potentiels pour diverses études. Tel est le cas du fluoromètre, un dispositif modulaire intégré qui permet de mesurer les paramètres de fluorescence (intensité, longueur d’onde et spectre d’émission), est un outil utile pour surveiller les changements au niveau moléculaire des systèmes fluorescents, des espèces et de la quantité de molécules dans un milieu. C’est un instrument sensible, polyvalent, économique et facile à utiliser, il peut être utilisé aussi bien en laboratoire qu’un instrument de mesure sur le terrain.

Il y a essentiellement deux types de fluoromètres, le fluoromètre et le spectrofluoromètre. Les fluoromètres possèdent une source d’excitation, des filtres, des cellules d’échantillon et des détecteurs de fluorescence. Les filtres permettent de configurer une seule tresse pour contrôler l’intensité, limiter la longueur d’onde d’incident et d’émission, et réduire les effets de fluctuations sur la réponse. Ces dispositifs peuvent être ajustés pour s’adapter à une large gamme de concentrations tout en conservant une grande précision. Contrairement à celui-ci, le spectrofluoromètre utilise un monochromateur à grille. Comprendre le phénomène impliqué dans la technique analytique est fondamental au moment de choisir la conception technologique.

Origine de la Fluorescence et Fondements

L’interprétation physique de la fluorescence a été introduite par George G. Stokes en 1852, après avoir étudié la luminescence bleue dans un minéral de fluorite. Stokes a observé que la longueur d’onde émise par fluorescence était supérieure à la longueur émise par la lumière incidente. Une substance est dite fluorescente lorsque la différence entre l’énergie absorbée par le photon ultraviolet et l’énergie émise par le photon visible se dissipe immédiatement. Ce dernier se produit parce que lorsque la molécule est incisée par la lumière, elle absorbe des photons, ce qui augmente la bande d’énergie des électrons à un état excité, ceux-ci se détendre à leur état zéro, perdent de l’énergie vibrationnelle et le spectre d’émission se déplace à des longueurs d’ondes plus longues.

Quelques conseils utiles

• Les mesures de fluorescence sont effectuées par rapport à une substance standard. Cela se fait en divisant le faisceau de la source en un faisceau de référence et un faisceau d’échantillons.
• L’intensité de la fluorescence est inversement proportionnelle à la température, il est donc important de faire preuve de prudence lors de la comparaison d’échantillons mesurés à différentes températures ambiantes.
• En utilisant des filtres spectralement sélectifs ou monochromateurs dans le détecteur de fluorescence, il est possible d’éviter l’interférence causée par la dispersion d’autres substances ou le rayonnement direct excitant.
• Pour maintenir la linéarité des concentrations, il est nécessaire de préparer la courbe d’étalonnage de fluorescence par rapport à la concentration.
• Pendant la préparation de l’échantillon et le processus de mesure doit éviter des changements brusques de la température, ce qui peut causer la dégradation de l’échantillon ou la diminution de la fluorescence.

Applications du fluoromètre

Grâce à sa polyvalence et à sa simplicité, la fluoromètre est une technique avec une large gamme d’applications. Dont l’analyse qualitative et structurelle pour l’identification des substances (composés hétérocycliques et hydrocarbures aromatiques), l’identification des concentrations d’ions inorganiques, de composés organiques et biologiques avec une limite de détection allant jusqu’à 1 ppt.

Les progrès récents ont permis au fluoromètre d’être utilisé comme instrument de terrain pour la mesure in-situ de manière simple et économique. Le fluoromètre est un dispositif utile dans une variété de sciences, allant de la biologie (identification des concentrations d’ADN, d’ARN, de PCR, d’enzymes et de protéines), de la chimie (vitesse et mécanismes de réaction, caractérisation des matériaux polymères et nanomatériaux), de l’environnement (détermination des métaux lourds, tracé de marquage biologique), entre autres.

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