La mayoría de las sustancias que absorben radiación
UV o visible pierden su exceso de energía en forma de calor (q), mediante choques con otros átomos o moléculas. Un nº importante de sustancias solo pierden de forma de calor una parte de un exceso de energía y emiten el resto en forma de radiaciones electromagnéticas, de ? Mas larga que la radiación absorbida. Este proceso de emisión de energía, se conoce con el nombre de luminiscencia, término que comprende la florescencia u fosforescencia. La diferencia entre estos dos términos se funa den el mecanismo por el que la molécula retorna a su estado fundamental, en la práctica se distinguen por el tiempo transcurrido entre la absorción y la emisión. La quimioluminiscencia, es un fenómeno análogo a la fluorescencia excepto por el hecho de que la energía proviene de una reacción química. Cuando una molécula absorbe radiación pasa de un estado electrónico (eE0) y vibracional (vE0) fundamental a otro estado electrónico (eEf) y vibracional (eEf) excitado. Cuando la molécula retorna al estado fundamental, emitiendo radiación directamente (se produce la fluorescencia) o pasando primero a un estado triplete metaestable y emitiendo posteriormente la radiación (se conoce como fosforescencia) La fosforescencia es menos frecuente que la fluorescencia. La vida media de un estado electrónico en ?10-8 s y el tiempo que transcurre por las sustancias fluorescentes en emitir radiación de 10-8 a 10-4 s a partir del proceso de absorción. En el caso de la fosforescencia, el tiempo transcurrido entre absorción y emisión, es de 10-4 a 20sMuchas de las sustancias fluorescentes o fosforescentes son moléculas grandes, rígidas y multicíclicas. Entre las sustancias que pueden analizarse por fluorometría, se encuentran los esteroides, estrógenos y alcaloides tranquilizantes. El benceno, naftaleno y triptófano son ejemplos de sustancias fosforescentes. La sensibilidad en fluorescencia es, del orden de 1000 veces superior al obtenido en absorción UV-vis. Sin embargo, el uso correcto de esta técnica exige un amplio conocimiento de la misma.
La turbidimetría y la nefelometría son técnicas analíticas basadas en la dispersión de la luz por partículas en suspensión en el seno de una disolución. La diferencia entre estas dos técnicas está en la forma de medir la luz dispersada. En la turbidimetría se mide la disminución de la intensidad de la radiación emitida por la fuente al atravesar la disolución de la muestra que forma ángulo (generalmente de 90º) con el rayo incidente. En la nefelometría se mide la luz dispersada según una dirección, que forma un ángulo (generalmente de 90º) con el rayo incidente. Esta diferencia en el ángulo de medida hace que la turbidimetría sea más adecuada para determinar concentraciones relativamente altas de partículas en suspensión y la nefelometría sea una técnica más adecuada cuando se trata de determinar concentraciones bajas. Así, si una suspensión produce poca dispersión, dando por ejemplo una Transmitancia > 95% o 98% (muy diluida) no será apropiado usar la turbidimetría ya que implicaría la comparación entre dos cantidades grandes y poco diferentes. En este caso la nefelometría será una técnica más precisa y sensible, ya que supondría medir una cantidad pequeña de radiación frente a un fondo negro. En el caso de suspensiones muy densas, resulta más adecuada la turbidimetría. La turbidimetría y la nefelometría tienen una gran variedad de aplicaciones y permiten trabajar con muestras gaseosas, líquidos e incluso sólidos transparentes. La formación de precipitados dificultades de filtrar, ejemplo; los gelatinosos lo los de tamaño de partícula muy pequeño, suelen proporcionar suspensiones ideales para la aplicación de técnicas basadas en la dispersión de la luz. Uno de los principales campos de aplicación reside en estudios de polución de aire y agua. Aquí, las dos técnicas se pueden usar para determinar la transparencia, controlar el tratamiento de aguas potables; afluentes de plantas de tratamiento de aguas y otros tipos de aguas ambientales. Las medidas de dispersión de luz se usan también para determinar la concentración de humos, polvo, niebla, aerosoles, etc. A pesar de que estas técnicas suelen restringirse a la medida de concentraciones particulares en suspensión, existen otros tipos de aplicaciones basadas en la dispersión de la luz. Ejemplo: determinación de la forma y tamaño de partículas, así como pesos moleculares
Los productos de una desintegración son, un núcleo alterado energía y posiblemente una partícula elemental. Partículas elementales, carácterísticas. Partículas alfa (?)En escala subatómica, las ? Son de gran tamaño y están formadas por dos protones y dos neutrones. Son monoenergéticos. Pierden su energía por choques, finalmente convertidas en He al capturar 2 e- del entorno.Su masa y carga les hace muy eficaces en producción de pares de iones en la materia que atraviesa. Su baja potencia de penetración. Partículas beta (?) La desintegración de ?, se caracteriza por dar un espectro continuo de energías (depende del proceso de desintegración) Dada su pequeña masa, no es eficaz en producción de pares de iones. Su potencia de penetración es mayor. Las ? Que lleva carga positiva unitaria se llaman positrones. Su destino final es la aniquilación por interacción con electrones para dar 2 fotones Emisión de rayos gamma (?)Muchos procesos de emisión de ? Y ?, dejan un núcleo excitado que vuelve al estado fundamental, en pasos cuantizados, con liberación de rayos ? (fotones de energía alta) La radiación ? Es penetrante. Los rayos ? Interaccionan con materia y pierden su energía de tres formas: – Efecto fotoeléctrico, expulsión de un solo e- del átomo diana. – Efecto Compton, choque elástico de un ? Y un electrón. – Producción de un par, ?+ y electrones. Neutrones (n) Partícula de masa 1 y carga 0. Muy eficaz en bombardeos, no influida por barrera de carga electrostática que rodea al núcleo diana.La irradiación de un isótopo estable con n, puede originar un isótopo excitado con número atómico 1 unidad mayor que la diana.