Концентраційні гасіння - результат поглинання молекулами речовини власного випромінювання.
У широкому сенсі слова під гасінням збуджених станів розуміють будь-які процеси їх дезактивації, що є результатом взаємодії збуджених молекул з компонентами системи. Вихід люмінесценції дуже чутливий до різних внутрішньомолекулярним і міжмолекулярної взаємодії, які викликають його зменшення і призводять до розвитку процесів гасіння люмінесценції. До числа найбільш активних гасників люмінесценції відносяться:
) важкі аніони і катіони I ? , Br ? , Cs + , Cu 2 + (при цьому полегшується S 1 ? T 1 перехід);
) парамагнітні іони і молекули O 2 , Mn 2 + , нітроксильних радикали;
) молекули розчинника. Найбільшим туша дією володіють зазвичай полярні розчинники, такі, як вода;
) акцептори електронної енергії збудження.
Згідно С. І. Вавілову, гасників може бути статичним (гасіння першого роду) і динамічним (гасіння другого роду).
До гасіння першого роду були віднесені всі ті процеси, в яких зменшення виходу люмінесценції не супроводжується зменшенням середньої тривалості збудженого стану. Гасіння першого роду викликається швидкими хімічними або фізико-хімічними процесами в збуджених молекулах досліджуваної речовини. У цьому випадку частина енергії світла, поглиненого молекулами, витрачається на їх дисоціацію, іонізацію або на збільшення енергії їх коливання і обертання. Такі процеси розвиваються з великою швидкістю і відбуваються за час, порівнянне зі часом власних коливань молекул (~ 10 - 13? 10 - 14 с), що значно менше часу життя молекул у збудженому стані, 10 - 9 с. Статичний гасіння пов'язано також з утворенням нефлуоресцірующіх комплексів НК флуоресціюючих молекул Ф з молекулами гасників Q :
(42)
Ставлення концентрацій вільного флуоресціюючого і пов'язаного нефлуоресцірующіх речовини [Ф] / [HK] може бути знайдено з рівняння рівноваги
де Д К - константа дисоціації комплексу
Якщо поглинання речовини Ф і комплексу не розрізняються, то ставлення квантових виходів люмінесценції речовини Ф в прісутствіі і відсутності комплексу буде дорівнює
Використовуючи попереднє рівняння, отримуємо:
Якщо поглинання комплексу відмінно від поглинання флуоресціюючого речовини, то рівняння (44) не дотримується. Однак при низьких оптичних щільностях розчинів буде справедливо ставлення
Окремим випадком статичного гасіння є так зване концентраційне гасіння, яке пов'язане з утворенням нефлуоресцірующіх димарів і більших асоціатів молекул при високій концентрації флуоресціюючого речовини. У цьому випадку димеризация може супроводжуватися деформацією електронного спектра поглинання молекул розчиненої речовини. Концентраційні гасіння...
