ההבדל העיקרי בין פלואורסצנטי לזרחן הוא שהפלורסנטיות נפסקת ברגע שאנו מסירים את מקור האור בעוד שהזרחן נוטה להישאר מעט יותר גם לאחר הסרת מקור האור המקרין.
כאשר מולקולה או אטום סופגים אנרגיה, הם יכולים לעבור שינויים שונים. פלואורסצנציה וזרחנית הם שני תהליכים כאלה. בנוסף להבדל המפתח לעיל, ישנם כמה הבדלים נוספים בין שני המונחים כגון האנרגיה המשתחררת בתהליך הקרינה גבוהה מזו שבזרחנית.
מהי פלואורסצנטי?
אלקטרונים באטום או במולקולה יכולים לספוג את האנרגיה בקרינה האלקטרומגנטית ובכך לעורר למצב אנרגיה עליון.מצב אנרגיה עליון זה אינו יציב; לכן, האלקטרון אוהב לחזור למצב הקרקע. כאשר חוזרים, הוא פולט את אורך הגל הנקלט. בתהליך הרפיה זה, הם פולטים עודף אנרגיה כפוטונים. אנו קוראים לתהליך הרפיה זה פלואורסצנטי. הקרינה מתרחשת הרבה יותר מהר. בדרך כלל, הוא מסתיים תוך כ-10-5 שניות או פחות מזמן העירור.
כאשר אטומים גזים עוברים פלואורסצנציה, הקרינה האטומית מתרחשת כאשר הם נחשפים לקרינה בעלת אורך גל התואם בדיוק לאחד מקווי הספיגה של היסוד. לדוגמה, אטומי נתרן גזיים סופגים ומעוררים על ידי קליטת קרינת 589 ננומטר. הרפיה מתרחשת לאחר מכן על ידי פליטה חוזרת של קרינה פלואורסצנטית באורך גל זהה. בשל כך, אנו יכולים להשתמש בקרינה כדי לזהות אלמנטים שונים. כאשר אורכי גל עירור ופליטה חוזרת זהים, אנו מכנים את הפליטה המתקבלת בשם פלואורסצנטי תהודה.
מנגנונים אחרים
מלבד הקרינה, ישנם מנגנונים נוספים שבאמצעותם אטום או מולקולה נרגשים יכולים לוותר על האנרגיה העודפת שלו ולהירגע למצב היסוד שלו. הרפיה לא קרינה ופליטות הקרינה הם שני מנגנונים חשובים כל כך. בגלל מנגנונים רבים, משך החיים של מצב נרגש הוא קצר. המספר היחסי של מולקולות שמפלורסות קטן מכיוון שתופעה זו דורשת תכונות מבניות שמאטות את קצב ההרפיה הלא-קרינה ומגבירות את קצב הקרינה. ברוב המולקולות, התכונות הללו אינן שם; לכן, הם עוברים הרפיה לא קרינה, והפלורסנטיות אינה מתרחשת. רצועות הקרינה מולקולריות מורכבות ממספר רב של קווים מרווחים קרובים; לכן, בדרך כלל קשה לפתור.
מהי זרחן?
כאשר מולקולות קולטות אור ועוברות למצב נרגש יש להן שתי אפשרויות. הם יכולים לשחרר אנרגיה ולחזור למצב הקרקע באופן מיידי או לעבור תהליכים אחרים שאינם קרינה.אם המולקולה הנרגשת עוברת תהליך לא קרינתי, היא פולטת אנרגיה מסוימת ומגיעה למצב שלישייה שבו האנרגיה מעט פחותה מהאנרגיה של המצב היוצא, אך היא גבוהה מאנרגיית מצב הקרקע. מולקולות יכולות להישאר קצת יותר זמן במצב הטריפלט הפחות אנרגיה הזה.
איור 01: זרחן
אנו קוראים למצב הזה כמצב מט-יציב. אז מצב מט-יציב (מצב שלישייה) יכול להתפוגג באיטיות על ידי פליטת פוטונים, ולחזור למצב הקרקע (מצב יחיד). כשזה קורה אנחנו קוראים לזה זרחן.
מה ההבדל בין פלואורסצנטי לזרחנית?
פלואורסצנציה היא פליטת אור על ידי חומר שספג אור או קרינה אלקטרומגנטית אחרת בעוד שזרחן מתייחס לאור הנפלט על ידי חומר ללא בעירה או חום מורגש.כאשר אנו מספקים אור לדגימה של מולקולות, אנו רואים מיד את הקרינה. הקרינה נעצרת ברגע שאנו מסירים את מקור האור. אבל זרחן נוטה להישאר מעט יותר אפילו לאחר שנסיר את מקור האור המקרין.
סיכום – פלואורסצנטי לעומת זרחן
הן הקרינה והן הזרחנית הם תהליכים כימיים שבהם מתרחשת קליטה ופליטת אור. ההבדל בין פלואורסצנטי לזרחנית הוא שהפלורסנטיות נפסקת ברגע שאנו מסירים את מקור האור ואילו הזרחן נוטה להישאר מעט יותר גם לאחר הסרת מקור האור המקרין.
