Manuscrit - laboratoire PROTEE - Université du Sud - Toulon - Var

On définit le temps de vie τ de fluorescence tel que :
L’équation 22 devient donc :
28
N
1
τ =
γ + k
−(
γ + k ) t
−t
/ τ
( t)
N ⋅ e = N ⋅ e
0
0
Équation 24
= Équation 25
Bien évidemment, ce modèle de croissance de fluorescence est valable uniquement pour un
échantillon composé d’un seul fluorophore.
Cette technique permet de mesurer le temps de vie de fluorescence et donc de caractériser une
molécule autrement que par ses seuls spectres d’excitation et d’émission. Pour cette raison, la LIF
est aujourd’hui considérée comme un outil complémentaire rapide et non-destructif pour l’analyse de
la matière organique naturelle (Donard et al., 1989 ; Pant, 2001 ; Xiao et al., 2006 ; Duan et al.,
2006 ; Milori et al., 2006 ; Navin et al., 2006 ; González-Pérez et al., 2007).
II.C Dépendances physico-chimiques de la fluorescence
Des paramètres physiques et chimiques ont une influence sur le phénomène de fluorescence tels que
la température, la viscosité, la photolyse, le pH, la force ionique, la nature des auxochromes, les
propriétés diélectriques du solvant. La préparation de l’échantillon et son conditionnement sont
également des facteurs importants dont il faut tenir compte. Pour obtenir des mesures de
fluorescence fiables et comparables, il est nécessaire de connaître et de maîtriser tous ces paramètres.
II.C.1 Paramètres physico-chimiques (pH, auxochrome, T°, solvants,
photolyse)
II.C.1.a pH
Le potentiel hydrogène (pH) est un paramètre important qui peut changer la forme chimique des
fluorophore. En effet, en milieu acide, le fluorophore est sous forme protonée, alors qu’il est sous
forme déprotonée en milieu basique. Ces deux formes possèdent des énergies moléculaires
différentes qui entraînent des spectres d’absorbance et de fluorescence différents. On peut traduire ce
phénomène en exprimant l’intensité de fluorescence dans un milieu dilué par l’équation suivante :
( λ, λ'
) I ( λ)
. l.
[ k'
+ . ε + ( λ)[
. A + ] . F + ( λ')
+ k'
− ε − ( λ)
⋅[
A − ] . F − ( λ'
) ]
I F = 0 Équation 26
H H H H
OH OH
OH OH
Avec en indice H + et OH - pour les formes protonée et déprotonée respectivement, et k’ la constante
incluant le rendement quantique des espèces, F le spectre de fluorescence, ε le coefficient
d’extinction molaire, I0(λ) l’intensité d’excitation, l le chemin optique et [A] la concentration en
fluorophores.
La Figure 15 montre l’effet du pH sur le paramètre ε. Le passage de la forme protonée à la forme