Η βασική διαφορά μεταξύ φθορισμού και φωσφορισμού είναι ότι ο φθορισμός σταματά μόλις αφαιρέσουμε την πηγή φωτός, ενώ ο φωσφορισμός τείνει να παραμένει λίγο περισσότερο ακόμα και μετά την αφαίρεση της πηγής ακτινοβολίας φωτός.
Όταν ένα μόριο ή άτομο απορροφά ενέργεια, μπορεί να υποστεί διάφορες αλλαγές. Ο φθορισμός και ο φωσφορισμός είναι δύο τέτοιες διαδικασίες. Εκτός από την παραπάνω βασική διαφορά, υπάρχουν μερικές άλλες διαφορές μεταξύ των δύο όρων, όπως η ενέργεια που απελευθερώνεται στη διαδικασία φθορισμού είναι υψηλότερη από αυτή στον φωσφορισμό.
Τι είναι ο φθορισμός;
Τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο ή ένα μόριο μπορούν να απορροφήσουν την ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και έτσι να διεγείρουν σε μια ανώτερη ενεργειακή κατάσταση. Αυτή η ανώτερη ενεργειακή κατάσταση είναι ασταθής. Επομένως, στο ηλεκτρόνιο αρέσει να επιστρέφει στη βασική κατάσταση. Όταν επιστρέφει, εκπέμπει το απορροφούμενο μήκος κύματος. Σε αυτή τη διαδικασία χαλάρωσης, εκπέμπουν περίσσεια ενέργειας ως φωτόνια. Αυτή τη διαδικασία χαλάρωσης ονομάζουμε φθορισμό. Ο φθορισμός λαμβάνει χώρα πολύ πιο γρήγορα. Γενικά, ολοκληρώνεται σε περίπου 10-5 δευτερόλεπτα ή λιγότερο χρόνο από τη στιγμή της διέγερσης.
Όταν τα αέρια άτομα υφίστανται φθορισμό, λαμβάνει χώρα ατομικός φθορισμός όταν εκτίθεται σε ακτινοβολία με μήκος κύματος που ταιριάζει ακριβώς με μία από τις γραμμές απορρόφησης του στοιχείου. Για παράδειγμα, τα αέρια άτομα νατρίου απορροφούν και διεγείρουν απορροφώντας ακτινοβολίες 589 nm. Η χαλάρωση λαμβάνει χώρα μετά από αυτό με επανέκδοση ακτινοβολίας φθορισμού του ίδιου μήκους κύματος. Εξαιτίας αυτού, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε φθορισμό για να αναγνωρίσουμε διαφορετικά στοιχεία. Όταν τα μήκη κύματος διέγερσης και επανεκπομπής είναι τα ίδια, ονομάζουμε την προκύπτουσα εκπομπή ως φθορισμό συντονισμού.
Άλλοι Μηχανισμοί
Εκτός από τον φθορισμό, υπάρχουν και άλλοι μηχανισμοί με τους οποίους ένα διεγερμένο άτομο ή μόριο μπορεί να εγκαταλείψει την περίσσεια ενέργειά του και να χαλαρώσει στη βασική του κατάσταση. Η χαλάρωση χωρίς ακτινοβολία και οι εκπομπές φθορισμού είναι δύο τόσο σημαντικοί μηχανισμοί. Λόγω πολλών μηχανισμών, η διάρκεια ζωής μιας διεγερμένης κατάστασης είναι σύντομη. Ο σχετικός αριθμός μορίων που φθορίζουν είναι μικρός επειδή αυτό το φαινόμενο απαιτεί δομικά χαρακτηριστικά που επιβραδύνουν τον ρυθμό της χαλάρωσης χωρίς ακτινοβολία και ενισχύουν τον ρυθμό φθορισμού. Στα περισσότερα μόρια, αυτά τα χαρακτηριστικά δεν υπάρχουν. Επομένως, υφίστανται χαλάρωση χωρίς ακτινοβολία και δεν εμφανίζεται φθορισμός. Οι μοριακές ζώνες φθορισμού αποτελούνται από μεγάλο αριθμό γραμμών σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους. επομένως, συνήθως είναι δύσκολο να επιλυθεί.
Τι είναι ο φωσφορισμός;
Όταν τα μόρια απορροφούν φως και πηγαίνουν σε διεγερμένη κατάσταση, έχουν δύο επιλογές. Μπορούν είτε να απελευθερώσουν ενέργεια και να επιστρέψουν αμέσως στη βασική κατάσταση είτε να υποβληθούν σε άλλες μη ακτινοβολικές διεργασίες. Εάν το διεγερμένο μόριο υποβληθεί σε μια διαδικασία μη ακτινοβολίας, εκπέμπει λίγη ενέργεια και έρχεται σε τριπλή κατάσταση όπου η ενέργεια είναι κάπως μικρότερη από την ενέργεια της εξερχόμενης κατάστασης, αλλά είναι υψηλότερη από την ενέργεια της βασικής κατάστασης. Τα μόρια μπορούν να παραμείνουν λίγο περισσότερο σε αυτήν την κατάσταση τριπλής λιγότερης ενέργειας.
Εικόνα 01: Φωσφορισμός
Ονομάζουμε αυτήν την κατάσταση ως μετασταθερή κατάσταση. Στη συνέχεια, η μετασταθερή κατάσταση (κατάσταση τριπλής) μπορεί σιγά-σιγά να διασπαστεί εκπέμποντας φωτόνια και να επανέλθει στη βασική κατάσταση (μονής κατάστασης). Όταν συμβαίνει αυτό, το ονομάζουμε φωσφορισμό.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του φθορισμού και του φωσφορισμού;
Φθορισμός είναι η εκπομπή φωτός από μια ουσία που έχει απορροφήσει φως ή άλλη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ενώ ο φωσφορισμός αναφέρεται στο φως που εκπέμπεται από μια ουσία χωρίς καύση ή αισθητή θερμότητα. Όταν τροφοδοτούμε φως σε ένα δείγμα μορίων, βλέπουμε αμέσως τον φθορισμό. Ο φθορισμός σταματά μόλις αφαιρέσουμε την πηγή φωτός. Αλλά ο φωσφορισμός τείνει να παραμένει λίγο περισσότερο ακόμη και αφού αφαιρέσουμε την πηγή φωτός που ακτινοβολεί.
Σύνοψη – Φθορισμός εναντίον Φωσφορισμού
Τόσο ο φθορισμός όσο και ο φωσφορισμός είναι χημικές διεργασίες στις οποίες λαμβάνει χώρα απορρόφηση και εκπομπή φωτός. Η διαφορά μεταξύ του φθορισμού και του φωσφορισμού είναι ότι ο φθορισμός σταματά μόλις αφαιρέσουμε την πηγή φωτός, ενώ ο φωσφορισμός τείνει να παραμείνει λίγο περισσότερο ακόμα και μετά την αφαίρεση της πηγής φωτός που ακτινοβολεί.
