Флуоресценция родаминов

Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами об одной интересной группе красителей — о родаминах.

Итак, родамины — это группа близких по химической структуре флуороновых красителей. Отличительной чертой родаминов является их отчётливая флуоресценция (т.е. свечение под действием УФ, если не вдаваться в физическую суть). Типичными представителями родаминов являются Родамин 6G (родамин Ж, родамин 6Ж) и Родамин С (родамин Б, родамин B).

Физически родамин С представляет из себя кристаллический порошок зелёного (тёмно-зелёного) цвета с металлическим блеском, а родамин Ж — кристаллический порошок красно-коричневого (красно-фиолетового) цвета. Родамины С и Ж растворимы в воде, метаноле, этаноле, изопропаноле, ацетоне, дихлорэтане, диметилсульфоксиде (ДМСО), диметилформамиде (ДМФА) и пр. При растворении в органических растворителях (например, ДМСО или ДМФА) интенсивность флуоресценции значительно увеличивается.

В подборке фото ниже представлен внешний вид и структурная формула родамина С (фото 1-3), а также внешний вид и структурная формула родамина Ж (фото 4-6).

Благодаря флуоресценции родамины нашли широкое применение в науке и технике. Так, например, они используются в флуоресцентной микроскопии; проточной цитометрии; иммуноферментном анализе; в качестве красителя для пластиков, текстовыделителей и стикеров; в качестве альтернативы уранину А при определении утечек в теплосетях и т.д.

В криминалистике родамины используются в виде красителя, наносимого на деньги при даче «взятки» т.к. родамины достаточно плохо смываются с кожи и при этом даже в небольших количествах дают яркую флуоресценцию. Небольшие количества родаминов могут сохраняться на коже до 1-2 недель и при этом давать видимую флуоресценцию.

Учитывая широкую распространённость родаминов давайте самостоятельно понаблюдаем за их флуоресценцией?

Для проведения опыта необходимо растворить в 1 литре воды 0.5-1г. гидроксида натрия. Далее необходимо включить УФ-подсветку и выключить свет. Теперь необходимо взять всего несколько кристаллов родамина и добавить к полученному раствору. По мере растворения будет наблюдаться яркий светящийся шлейф.

Вживую это выглядит вот так:

И вот так:

В подборке фото выше не совсем хорошо получилось передать цвет флуоресценции родаминов при освещении УФ-лампой, поэтому проведём опыт повторно, но немного иначе — растворим родамины в органическом растворителе.

В подборке фото ниже представлен цвет раствора и флуоресценция родамина Ж (фото 1-5), а также родамина С (фото 6-9) в ДМФА. Следует отметить, что цвет растворов в проходящем и отраженном свете несколько отличается. Это говорит о том, что раствор в реальности является коллоидным, а не истинным. Впрочем, это справедливо для многих красителей.

При использовании для проведения опыта органического растворителя в него гидроксид натрия добавлять не нужно. В перечисленных выше органических растворителях родамины растворяются и так неплохо.

В подборке фото ниже представлен цвет следа от родаминов, при растирании кристаллов о бумагу. На фото хорошо видно, что родамин С даёт красно-фиолетовый след, а при этом родамин Ж — в основном красно-коричневый (со слабым фиолетовым оттенком).

В подборке фото ниже представлен внешний вид и флуоресценция заготовки плафона фонаря цветомузыкальной установки, напечатанной на 3D-принтере из флуоресцентного пластика, содержащего родамин.

После сборки получится фонарь с оранжево-красным свечением (плафон напечатан полупрозрачным PETG и служит рассеивателем).  Ну что же, наша статья подошла к концу. Думаю она была достаточно интересной и наглядной.

А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!

Список использованной литературы:

  1. Пара слов о родаминах
  2. Гордон П., Грегори П. Органическая химия красителей: перевод с английского. — Москва: Мир, 1987 г.