Дипломная работа: Люминесцентный анализ. Реферат люминесцентный анализ

Люминесцентный анализ

Люминесценцией называют из­быток излучения над температурным при условии, что избыточное излучение обладает конечной длительностью, превышающей период световых колебаний (~ 10-10 сек).

Это определение основано на противопоставлении люминесценции температурному излучению, свойства которого хорошо известны. Вместе с тем оно указывает на наличие у люминесценции конечной длительно­сти послесвечения, превышающей период световых колебаний. Это усло­вие позволяет отличать люминесценцию от отражения, рассеяния и излучения Вавилова-Черенкова, которые являются практически без­ынерционными.

Очень многие вещества обладают способностью люминесцировать. При этом они могут находиться в газообразном, жидком и твердом со­стояниях. Простейшими из них являются газы и пары различных эле­ментов (О2, I2, Na2 и т. д.). Люминесцентными свойствами обладают соли некоторых веществ (редкоземельных элементов, ураниловых сое­динений), ароматические соединения (нафталин, бензол, антрацен, и производные и др.), растворы ряда красителей, а также многие другие вещества. Особый класс люминесцирующих соединений составляют так называемые кристаллофосфоры — неорганические вещества (например. ZnS, CaS и др.), в кристаллическую решетку которых введены ионы тя­желых металлов (например, Ag, Cu, Mn и др.).

Для того чтобы вещество начало люминесцировать, к нему необ­ходимо извне подвести определенное количество энергии. Тогда его ча­стицы переходят в новое, более богатое энергией, возбужденное состоя­ние, в котором они пребывают   определенное   время,   после чего вновь возвращаются  в  невозбужденное состояние,  отдавая  при  этом  часть энергии возбуждения в виде квантов люминесценции.

Энергия возбуждения может быть подведена к веществу различ­ными способами. В зависимости от метода возбуждения возникающее свечение получает различные названия. Так, при возбуждении свечения оптическими частотами оно носит название фотолюминесценции; свече­ние, возникающее под действием катодных лучей, называется катодолюминесценцией; при возбуждении веществ рентгеновыми лучами воз­никает рентгенолюминесценция; при облучении их лучами

радиоактив­ных элементов наблюдается ра­диолюминесценция; свечение, по­являющееся при химических ре­акциях, получило название хемилюминесценции; свечение, возни­кающее под действием электри­ческого поля, называется элект­ролюминесценцией. Люминесцен­ция может быть получена и с помощью других источников воз­буждения.

Возникновение люминесцен­ции и ряд ее свойств легко понять из схемы, изображенной на рис.1. Энергия молекулы склады­вается из электронной энергии, колебательной   энергии   ядер и энергии вращения. Все виды энер­гии квантованы, причем кванты энергии вращения гораздо мень­ше квантов электронной и коле­бательной энергии. На рис. 1 уровни 0" и 0' являются нижними колебательными энергетическими уровнями нормального I и воз-

бужденного II состояния молекулы. Со­стояние 0' отличается от 0" на квант электронной энергии, величина которого определяет расстояние по вертикали между уровнями 0" и 0'. Каждому значению электронной энергии соответствует ряд возможных значений колебательной энергии молекулы. Если не учитывать энергию вращения, то возможные значения энергии молекулы для электронных состояний I и II характеризуются системой энергетических уровней 0" — 4" и 0' — 4', положение последних определяется суммой электрон­ной и колебательной энергии.

Распределение молекул по колебательным уровням как невозбужденного, так и возбужденного электронного состояния описывается

формулой Больцмана:

                                                                               (1)

где N0 — полное число всех молекул; Ni — число молекул на уровне i; Еi — значение колебательной энергии, соответствующее уровню i. Если при некоторой температуре Ei >> kT, то в соответствии с формулой (1) подавляющая часть молекул должна находиться на нулевом колебательном уровне. Для комнатной температуры это условие обыч­но выполняется, что позволяет считать, что в  этом  случае практически все молекулы находятся на нулевом уровне. Таким образом, по мере роста номера уровня число находящихся на нем молекул быстро убы­вает.

На рис. 1 поглощение световых квантов различной величины обо­значено стрелками, идущими вверх, а излучение квантов люминесцен­ции — стрелками, направленными вниз. Длины стрелок пропорциональ­ны величинам энергии поглощенных или излученных квантов hn т. е. пропорциональны частотам соответствующих линий в спектрах поглоще­ния или излучения. Из рис. 1 видно, что разности частот линий поглощения дают расстояния между колебательными уровнями верхнего электронного состояния; о строении нижнего электронного со­стояния можно   судить по разностям частот линий излучения. Это открывает возможность анализа колебательных состояний молекул с помощью спектров люминесценции.

Оптические свойства люминесцирующих веществ описываются с помощью целого ряда характеристик. Сюда относятся спектры погло­щения и люминесценции, поляризация свечения (и поляризационные спектры), выход люминесценции, длительность возбужденного состоя­ния молекул, закон затухания свечения и кривые термического высвечи­вания.

Спектры поглощения.

Спектром поглощения вещества называется совокупность коэффициентов поглощения, характеризующих его поглощательную способность к лучам оптического диапазона частот. Коэффициенты поглощения определяются из закона Ламберта—Бера.

Спектры поглощения люминесцирующих веществ крайне разнооб­разны. Одни из них имеют вид очень узких полос (растворы солей ред­коземельных элементов), другие — более широких полос с четко выраженной колебательной структурой (растворы ураниловых солей), наконец, спектры поглощения многих веществ представляют собой широ­кие размытые полосы, структуру которых не удается выяснить даже при низких температурах (растворы красителей).

Спектры    поглощения могут существенно меняться при изменении концентрации   раствора,   его   кислотности или   щелочности (величины его рН),    природы    растворителя, температуры и ряда других   факто­ров.

Спектры люминесценции.

Спект­ром люминесценции называется распределение излучаемой веществом энергии по частотам или длинам волн. Подобно спектрам поглощения, интенсивность и форма спектров лю­минесценции у разных веществ мо­гут быть весьма различными, и они могут существенно изменяться при вариации тех же параметров (кон­центрации, величины pH раствора и т. д.)

Выход люминесценции.

 Выход люминесценции характеризует эффективность трансформации возбуждающего света в свет люминесценции в исследуемом веществе. Различают энергетический и квантовый выходы люминесценции. Энергетическим выходом люминесценции называют отношение излучаемой веществом энергии Eл к поглощенной энергии возбуждения Еп:

                                                                        (2)

Квантовым выходом люминесценции называют отношение числа квантов люминесценции, излученных веществом Nл к числу поглощенных квантов возбуждающего света Nп:

                                                                 (3)

Выход люминесценции очень чувствителен к внешним воздействиям, которые во многих случаях приводят к тушению свечения. Так, известно тушение люминесценции посторонними примесями, возникающее при добавлении к раствору посторонних веществ — тушителей. Тушителями могут служить KI, анилин и другие вещества. В результате взаимодействия возбужденных молекул люминесцентного вещества с молекулами тушителя возникает безизлучательный размен энергии возбуждения. Безизлучательные переходы развиваются и при увеличении температуры раствора, обуславливая появление температурного тушения.

В большинстве случаев увеличение концентрации также приводит к тушению свечения. При этом концентрационное тушение обычно начинает проявляться лишь при достижении некоторой пороговой концентрации, величина которой характерна для исследуемого вещества. В более разведенных растворах выход люминесценции не зависит от концентрации. Это обстоятельство может быть использовано в люминесцентном анализе при подборе оптимальных условий его проведения.

Концентрационное тушение имеет двоякую природу. С одной стороны, при увеличении концентрации могут образовываться ассоциированные молекулы, не обладающие люминесцентной способностью, но поглощающие энергию возбуждения. С другой стороны, между возбужденными и невозбужденными молекулами может осуществляться индукционный перенос, или, как говорят, миграция энергии возбуждения. Такой перенос энергии возбуждения прежде всего на нелюминесцентные ассоциаты приводит к развитию концентрационного тушения.

Известны и другие виды тушения (тушение растворителем, тушение электролитами, тушение при диссоциации и ионизации молекул и т. д.). При проведении люминесцентного анализа интенсивность свечения играет очень большую роль. Поэтому учет тушения, изменяющего интенсивность люминесценции и затрудняющего анализ, является крайне важным.

Закон затухания люминесценции.

Закон затухания свечения после прекращения возбуждения может быть различным у разных веществ, что часто позволяет по нему определять природу и кинетику  свечения; вместе с тем он может служить и аналитической характеристикой. Закон затухания свечения растворов и молекулярных кристаллов обычно достаточно    хорошо     выражается     экспоненциальной     зависимостью

                                                              (4).

 где I — интенсивность свечения в момент времени t;  I0 — интенсивность свечения в момент прекращения возбуждения; t — средняя длительность возбужденного состояния (время, в течение которого интенсивность свечения уменьшается в е раз, т. е. в 2,7 раза). В других случаях затухание свечения может происходить по более сложному закону. Так, например, затухание свечения кристаллофосфоров хорошо описывается эмпирической формулой

                                                                 (5)

где A, b, a — постоянные, причем обычно a

Длительность возбужденного состояния молекул.

После прекращения возбуждения свечение не исчезает мгновенно,   а   продолжается определенный промежуток времени. Длительность возбужденного состояния у разных соединений может существенно различаться. Она характерна для каждого вещества и является его важной оптической характеристикой. Так, для растворов обычно t~10-8—10-9 сек. Затухание свечения кристаллофосфоров протекает по сложным законам и может продолжаться секунды, минуты и даже часы.

Таким образом, у жидких растворов t очень невелико и их люминесценция затухает практически мгновенно. Такие свечения часто называют флуоресценцией. При введении тех же веществ в очень вязкие среды (в желатину, сахарные леденцы и т. д.), а также при замораживании растворов возникает длительное свечение, продолжающееся доли секунды и даже целые секунды. Свечение такого вида называют замедленной флуоресценцией, или фосфоресценцией. Известны два вида замедленной флуоресценции: при одном спектр свечения совпадает со спектром флуоресценции (a-процесс), при втором наблюдается резко отличный спектр свечения, сдвинутый в сторону длинных волн (b-процесс).

Замедленная флуоресценция обусловлена попаданием возбужденных молекул на энергетические уровни, непосредственный переход с которых в невозбужденное состояние не разрешен. Эти уровни называются метастабильными; молекула может их покинуть лишь под влиянием внешних воздействий (например, при нагревании). Возбужденные молекулы пребывают на метастабильных уровнях значительное время, вызывая увеличение длительности послесвечения.

При сложном законе затухания (например, (5)) понятие средней длительности возбужденного состояния t уже неприменимо. В этом случае для характеристики длительности послесвечения обычно принимают время, в течение которого интенсивность свечения исследуемого образца уменьшается в определенное число раз (в 100—1000 раз).

Кривые термического высвечивания.

У многих веществ (кристаллофосфоров, минералов, кварца и др.), предварительно возбужденных ультрафиолетовой, рентгеновской или радиоактивной радиацией, при нагревании возникает свечение, получившее название термолюминесценции. Оно наблюдается при температурах, значительно меньших тех, при которых появляется видимое температурное излучение.

Термолюминесценция имеет следующее происхождение. Под действием возбуждающей радиации электроны отрываются от ионов облучаемого вещества; часть их непосредственно рекомбинирует с ионизованными центрами, что приводит к возникновению кратковременного свечения кристаллофосфоров; другая часть электронов задерживается вблизи мест нарушения периодичности кристаллической решетки — на уровнях локализации. Освобождение электронов с мест локализации происходит за счет тепловой энергии. Их последующая рекомбинация с ионизованными центрами вызывает длительное свечение кристаллофосфоров.

Уровни локализации могут иметь различную энергетическую глубину, т. е. могут удерживать электроны с различной силой. Мелкие уровни освобождаются уже при температуре жидкого азота, глубокие — при +300, +400°С. При постепенном нагревании предварительно возбужденного фосфора последовательно освобождаются уровни разной глубины, и интенсивность термолюминесценции то увеличивается, то уменьшается. Кривые, характеризующие зависимость яркости свечения фосфора от температуры, получили название кривых термического высвечивания. Они являются важной характеристикой кристаллофосфоров и могут быть использованы для аналитических целей.

Основные закономерности свечения, используемые в люминесцентном анализе.

Закон независимости спектра люминесценции от длины

волны возбуждающего света.

 При возбуждении свечения различными длинами волн молекулы вещества, поглощая кванты разной величины, попадают на различные колебательные уровни возбужденного электронного состояния. Поэтому можно ожидать, что спектр люминесценции будет зависеть от длины волны возбуждающего света. Однако оказалось, что каждое вещество в конденсированном состоянии имеет совершенно определенный спектр люминесценции, который не чувствителен к изменению длины волны возбуждающего света.

Это объясняется тем, что молекулы, перешедшие в результате возбуждения на различные колебательные уровни возбужденного состояния (рис. 1), успевают за время, много меньшее, чем средняя длительность возбужденного состояния t, растратить часть колебательной энергии и образовать систему возбужденных молекул, обладающих равновесным распределением колебательной энергии, определяемым температурой. Из этих вполне определенных для данной температуры состояний и происходят переходы молекул в невозбужденное состояние, сопровождающиеся излучением. Поэтому на опыте всегда наблюдается один и гот же спектр люминесценции, не зависящий от длины волны возбуждающего света.

Независимость спектра люминесценции от длины волны возбуждающего света позволяет на практике пользоваться для возбуждения широкими спектральными участками. При отсутствии вторичного поглощения оказывается возможным не обращать внимания на состав возбуждающего света, что очень сильно облегчает проведение анализа.

Закон Стокса—Ломмеля.

Стоксом было сформулировано правило, согласно которому свет люминесценции всегда имеет большую длину волны по сравнению со светом, применявшимся для возбуждения. Однако во многих случаях правило Стокса не выполняется. Спектры поглощения и люминесценции многих веществ частично накладываются друг на друга. Если для возбуждения взять частоту (например, n = 530·10-12 сек-1), находящуюся в области наложения спектров, то согласно правилу Стокса должна появляться лишь та часть спектра люминесценции, которая расположена по левую сторону от выбранной частоты. Однако в соответствии с законом независимости спектра люминесценции от возбуждающей длины волны в большинстве случаев наблюдается полный спектр люминесценции, имеющий целый ряд частот, превышающих частоту возбуждающего света (заштрихованная область). Таким образом, правило Стокса нарушается. Часть спектра люминесценции, состоящая из лучей с частотами, большими частоты возбуждающего света, называется антистоксовской. Ее возникновение можно объяснить наличием у излучающих молекул помимо энергии возбуждения еще определенного запаса колебательной энергии. Сумма    энергий возбуждающего и колебательного квантов позволяет получать большие кванты люминесценции, обусловливающие появление антистоксовской части спектра. Ломмель уточнил правило Стокса, предложив для него следующую формулировку: спектр излучения в целом и его максимум всегда сдвинуты по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону длинных волн. Закон Стокса—Ломмеля строго выполняется для очень широкого круга веществ.

Сдвиг спектров люминесценции относительно спектров поглощения дает возможность более или менее просто отфильтровывать рассеянную часть возбуждающего света, примешивающегося к люминесценции. Это обстоятельство широко используется в практике люминесцентного анализа.

Закон Вавилова.

С. И. Вавиловым установлено, что энергетический выход люминесценции растет пропорционально длине волны возбуждающего света, затем в некотором спектральном интервале он остается постоянным, после чего в области наложения спектров поглощения и люминесценции начинает быстро падать. Падение энергетического выхода свечения происходит в антистоксовской части спектра.

Легко показать, что пропорциональность энергетического выхода длине волны возбуждающего света соответствует постоянству квантового выхода в той же спектральной области, где в излучение всегда переходит   одна    и   та   же  доля    возбуждающих   световых    квантов. С. И. Вавилов дал своему закону формулировку, согласно которой люминесценция может сохранять постоянный квантовый выход, если возбуждающая волна преобразуется в среднем в более длинную, чем она сама. Наоборот, выход люминесценции резко уменьшается   при   обратном    преобразовании    длинных   волн   в  короткие. Закон Вавилова широко используется в люминесцентном анализе при подборе оптимальных условий проведения опыта.

Правило зеркальной симметрии спектров поглощения и

 люминесценции.

Для широкого круга веществ (растворов красителей, ряда ароматических и многих других соединений) выполняется установленное В. Л. Левшиным правило зеркальной симметрии спектров поглощения и излучения, согласно которому спектры поглощения и люминесценции, изображенные в функции частот, оказываются зеркально-симметричными относительно прямой, проходящей перпендикулярно оси частот через точку пересечения обоих спектров, т. е.

                                                                               (6)

или

                                                                   (7)

Здесь nП — частота поглощаемого света; nЛ — симметричная частота люминесценции; n0 — частота линии симметрии. При этом по оси ординат для спектров поглощения откладываются коэффициенты поглощения a, а для спектров люминесценции — квантовые интенсивности IКВ=I/n.

Из уравнения (9) видно, что при наличии зеркальной симметрии Dn=nП - nЛ, и nП связаны линейной зависимостью. Если откладывать по оси абсцисс  nП, а по оси ординат Dn, то при строгом выполнении правила должна получиться прямая линия.

Для осуществления зеркальной симметрии необходимо выполнение двух условий — зеркальной симметрии частот и зеркальной симметрии интенсивностей поглощения и люминесценции в соответствующих частях спектра.

Для осуществления симметрии частот необходимо, чтобы энергетические уровни возбужденного и невозбужденного состояний были построены одинаково. Для наличия зеркальной симметрии интенсивностей необходимо, чтобы распределение молекул по энергетическим уровням верхней и нижней систем было одинаковым и чтобы вероятности соответствующих излучательных и поглощательных переходов были равны, или пропорциональны друг другу. Эти условия выполняются лишь у части молекул. У веществ, следующих правилу зеркальной симметрии, можно по одному из спектров (люминесценции или поглощения) без измерений установить форму другого. Отступления от правила зеркальной симметрии могут быть использованы для установления величины отклонений от условий его выполнения.

Правило зеркальной симметрии оказывается весьма полезным при проведении люминесцентного анализа, а также при расшифровке спектров и установлении энергетических уровней исследуемых молекул.

Виды люминесцентного анализа и характеристика его особенностей.

Люминесцентным анализом называется обнаружение и исследование различных объектов с помощью явлений люминесценции. Наиболее важной задачей люминесцентного анализа является определение химического состава исследуемых веществ и установление процентного содержания в них отдельных компонентов. Анализ такого вида носит соответственно название качественного и количественного химического люминесцентного анализа.

Качественный химический люминесцентный анализ основан на том, что люминесцентные свойства являются характерным признаком излучающего вещества, тесно связанным с его составом, общим состоянием и структурой его молекул.

Количественный химический люминесцентный анализ основан на использовании определенной зависимости между интенсивностью люминесценции и концентрацией люминесцентного вещества. В большинстве случаев условия анализа подбираются так, чтобы осуществлялась пропорциональность между интенсивностью свечения и концентрацией вещества. Однако такая зависимость имеет место лишь в случаях, когда концентрации невелики. При высоких концентрациях определяемого вещества для осуществления анализа приходится тем или иным способом учитывать сложную зависимость интенсивности свечения от концентрации.

К люминесцентному анализу относится также изучение структуры и колебательных частот молекул по спектрам излучения, создающее фундамент для качественного люминесцентного анализа.

Чисто химические задачи не исчерпывают возможностей люминесцентного анализа. С его помощью можно обнаруживать и выявлять различные объекты и их детали, изучение которых оказывается невозможным при обычных условиях наблюдения и освещения. Люминесцентный анализ такого рода получил название люминесцентного анализа обнаружения или сортового люминесцентного анализа.

Люминесцентный анализ обладает рядом особенностей, которые отличают его от всех других видов анализа. Люминесцентный анализ необычайно чувствителен. С его помощью можно обнаружить в пробе присутствие вещества с концентрацией ~10-10 – 10-11 г/г. Это более чем на три порядка превосходит чувствительность эмиссионного спектрального анализа, что позволяет работать с исчезающе малыми количествами исследуемого вещества ~10-12 – 10-15  г. С помощью люминесцентного анализа можно исследовать очень небольшие объемы раствора, а также анализировать мельчайшие крупинки порошков, в которых содержатся следы других люминесцирующих веществ.

Важным  преимуществом  люминесцентного  анализа  являются  его простота и скорость, во много раз превосходящие скорость химического анализа.

В то время как при химическом и эмиссионном спектральном анализе анализируемые вещества разлагаются, при люминесцентном анализе они, как правило, не подвергаются изменениям и их можно использовать в дальнейшей работе. Это преимущество люминесцентного анализа особенно существенно при исследовании трудно синтезируемых уникальных веществ, получаемых в ничтожных количествах. В отдельных случаях возбуждения люминесценции коротковолновыми ультрафиолетовыми лучами в веществе могут происходить фотохимические превращения. Однако соответствующим подбором условий опыта эти трудности обычно могут быть обойдены.

Перечисленные свойства люминесцентного анализа дают представление о его исключительных возможностях, в определенных отношениях значительно превосходящих возможности других видов анализа. Однако следует отметить, что необычайно высокая чувствительность люминесцентного анализа одновременно создает и серьезные трудности его проведения, существенно ограничивая области его применения. Присутствие в образце даже ничтожных количеств люминесцирующих примесей обусловливает появление нового свечения, которое накладывается на люминесценцию основного вещества, искажая как спектральный состав, так и интенсивность его излучения. Поэтому значительные успехи в применении люминесцентного анализа могли быть достигнуты лишь на основе всестороннего развития учения о люминесценции в целом, после того как были установлены общие законы свечения и накоплен большой материал о люминесцентных свойствах различных классов соединений.

Наиболее распространенным и хорошо разработанным является люминесцентный анализ, основанный на возбуждении фотолюминесценции. При анализе кристаллических неорганических веществ (минералов, алмазов и др.) применяют катодное и рентгеновское возбуждения. В отдельных случаях в аналитических целях используют явления хемилюминесценции и радиолюминесценции.

shpora-100.com

Дипломная работа - Люминесцентный анализ

<span Arial",«sans-serif»">Общие сведения о люминесценции.

<span Arial",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»">Люминесценцияявляется одним из широко распространенных в природе видов излучения. Помимо лю­минесценцииизвестны и другие свечения, которые, однако, существен­но отличаются от нее,например, температурное излучение, свечения, наблюдаемые при быстром движенииэлектрических зарядов (тормоз­ное излучение, Свечение Вавилова — Черенкова)  и т. п.

<span Arial",«sans-serif»">Люминесценциейназывают из­быток излучения над температурным при условии, что избыточноеизлучение обладает конечной длительностью, превышающей период световых колебаний(~ 10-10 сек).

<span Arial",«sans-serif»">Этоопределение основано на противопоставлении люминесценции температурномуизлучению, свойства которого хорошо известны. Вместе с тем оно указывает наналичие у люминесценции конечной длительно­сти послесвечения, превышающейпериод световых колебаний. Это усло­вие позволяет отличать люминесценцию ототражения, рассеяния и излучения Вавилова-Черенкова, которые являются практическибез­ынерционными.

<span Arial",«sans-serif»">Очень многие веществаобладают способностью люминесцировать. При этом они могут находиться в газообразном,жидком и твердом со­стояниях. Простейшими из них являются газы и пары различныхэле­ментов (О2,

<span Arial",«sans-serif»">Для тогочтобы вещество начало люминесцировать, к нему необ­ходимо извне подвестиопределенное количество энергии. Тогда его ча­стицы переходят в новое, болеебогатое энергией, возбужденное состоя­ние, в котором они пребывают   определенное   время,  после чего вновь возвращаются в  невозбужденное состояние,  отдавая при  этом  часть энергии возбуждения в виде квантовлюминесценции.

<span Arial",«sans-serif»; color:black;letter-spacing:.05pt">Энергия возбуждения может быть подведена квеществу различ­

<span Arial",«sans-serif»; color:black;letter-spacing:-.05pt">

<span Arial",«sans-serif»;color:black; letter-spacing:-.05pt">радиоактив­

<span Arial",«sans-serif»; color:black;letter-spacing:-.15pt">Возникновение люминесцен­ции и ряд еесвойств легко понять

<span Arial",«sans-serif»;color:black; letter-spacing:-.05pt">бужденного

<span Arial",«sans-serif»; color:black">Распределение молекул по колебательным уровням как невозбужденного, так и возбужденного электронногосостояния описывается

<span Arial",«sans-serif»; color:black;letter-spacing:-.1pt">

<span Arial",«sans-serif»;color:black; letter-spacing:-.05pt">формулой Больцмана:

<span Arial",«sans-serif»;color:black; letter-spacing:-.05pt">                                        

<span Arial",«sans-serif»;mso-ansi-language: EN-US">

<span Arial",«sans-serif»;color:black; letter-spacing:-.05pt">где

<span Arial",«sans-serif»">На рис.1 поглощение световых квантов различной величины обо­значено стрелками, идущимивверх, а излучение квантов люминесцен­ции — стрелками, направленными вниз.Длины стрелок пропорциональ­ны величинам энергии поглощенных или излученныхквантов

<span Arial",«sans-serif»">Оптическиесвойства люминесцирующих веществ описываются с помощью целого рядахарактеристик. Сюда относятся спектры погло­щения и люминесценции, поляризациясвечения (и поляризационные спектры), выход люминесценции, длительностьвозбужденного состоя­ния молекул, закон затухания свечения и кривые термическоговысвечи­вания.

<span Arial",«sans-serif»">Спектры поглощения.

<span Arial",«sans-serif»">Спектромпоглощения вещества называется совокупность коэффициентов поглощения,характеризующих его поглощательную способность к лучам оптического диапазоначастот. Коэффициенты поглощения определяются из закона Ламберта—Бера.

<span Arial",«sans-serif»">Спектрыпоглощения люминесцирующих веществ крайне разнооб­разны. Одни из них имеют видочень узких полос (растворы солей ред­коземельных элементов), другие — более широкихполос с четко выраженной колебательной структурой(растворы ураниловых солей), наконец, спектры поглощения многих веществ представляютсобой широ­кие размытые полосы, структуру которых не удается выяснить даже принизких температурах (растворы красителей).

<span Arial",«sans-serif»; color:black">Спектры    поглощения могутсущественно меняться при изменении концентрации   раствора,  его   кислотности или   щелочности (величины его рН),    природы   растворителя, температуры и ряда других  факто­ров.

<span Arial",«sans-serif»;color:black">Спектрылюминесценции.

<span Arial",«sans-serif»; color:black">Спект­ром люминесценции называется распределение излучаемойвеществом энергии по частотам или длинам волн. Подобно спектрам поглощения,интенсивность и форма спектров лю­минесценции у разных веществ мо­гут бытьвесьма различными, и они могут существенно изменяться при вариации тех жепараметров (кон­центрации, величины

<span Arial",«sans-serif»">Выход люминесценции.

<span Arial",«sans-serif»"> Выход люминесценции характеризуетэффективность трансформации возбуждающего света в свет люминесценции висследуемом веществе. Различают энергетический и квантовый выходы люминесценции.Энергетическим выходом люминесценцииназывают отношение излучаемой веществом энергии

<span Arial",«sans-serif»">                                   <img src="/cache/referats/22395/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">                                     (2)

<span Arial",«sans-serif»">Квантовымвыходом люминесценции называют отношение числа квантов люминесценции,излученных веществом

<span Arial",«sans-serif»">                                  <img src="/cache/referats/22395/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">                              (3)

<span Arial",«sans-serif»">Выходлюминесценции очень чувствителен к внешним воздействиям, которые во многихслучаях приводят к тушению свечения. Так, известно тушение люминесценциипосторонними примесями, возникающее при добавлении к раствору постороннихвеществ — тушителей. Тушителями могут служить

<span Arial",«sans-serif»">Вбольшинстве случаев увеличение концентрации также приводит к тушению свечения.При этом концентрационное тушение обычно начинает проявляться лишь придостижении некоторой пороговой концентрации, величина которой характерна дляисследуемого вещества. В более разведенных растворах выход люминесценции независит от концентрации. Это обстоятельство может быть использовано в люминесцентноманализе при подборе оптимальных условий его проведения.

<span Arial",«sans-serif»">Концентрационноетушение имеет двоякую природу. С одной стороны, при увеличении концентрациимогут образовываться ассоциированные молекулы, не обладающие люминесцентнойспособностью, но поглощающие энергию возбуждения. С другой стороны, междувозбужденными и невозбужденными молекулами может осуществляться индукционныйперенос, или, как говорят, миграция энергии возбуждения. Такой перенос энергиивозбуждения прежде всего на нелюминесцентные ассоциаты приводит к развитиюконцентрационного тушения.

<span Arial",«sans-serif»">Известныи другие виды тушения (тушение растворителем, тушение электролитами, тушениепри диссоциации и ионизации молекул и т. д.). При проведении люминесцентногоанализа интенсивность свечения играет очень большую роль. Поэтому учет тушения,изменяющего интенсивность люминесценции и затрудняющего анализ, является крайневажным.

<span Arial",«sans-serif»">Закон затухания люминесценции.

<span Arial",«sans-serif»">Законзатухания свечения после прекращения возбуждения может быть различным у разныхвеществ, что часто позволяет по нему определять природу и кинетику  свечения; вместе с тем он может служить ианалитической характеристикой. Закон затухания свечения растворов имолекулярных кристаллов обычно достаточно   хорошо     выражается     экспоненциальной     зависимостью

<span Arial",«sans-serif»"> 

<span Arial",«sans-serif»">                                      <img src="/cache/referats/22395/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">                        (4).

<span Arial",«sans-serif»"> где

<span Arial",«sans-serif»">                                        <img src="/cache/referats/22395/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">                         (5)

<span Arial",«sans-serif»">где

<span Arial",«sans-serif»">Длительность возбужденного состояния молекул.

<span Arial",«sans-serif»">Послепрекращения возбуждения свечение не исчезает мгновенно,   а   продолжается определенный промежуток времени.Длительность возбужденного состояния у разных соединений может существенноразличаться. Она характерна для каждого вещества и является его важнойоптической характеристикой. Так, для растворов обычно

<span Arial",«sans-serif»">Такимобразом, у жидких растворов

<span Arial",«sans-serif»">Замедленнаяфлуоресценция обусловлена попаданием возбужденных молекул на энергетическиеуровни, непосредственный переход с которых в невозбужденное состояние неразрешен. Эти уровни называются метастабильными; молекула может их покинутьлишь под влиянием внешних воздействий (например, при нагревании). Возбужденныемолекулы пребывают на метастабильных уровнях значительное время, вызываяувеличение длительности послесвечения.

<span Arial",«sans-serif»">Присложном законе затухания (например, (5)) понятие средней длительности возбужденногосостояния

<span Arial",«sans-serif»">Кривые термического высвечивания.

<span Arial",«sans-serif»">У многихвеществ (кристаллофосфоров, минералов, кварца и др.), предварительновозбужденных ультрафиолетовой, рентгеновской или радиоактивной радиацией, принагревании возникает свечение, получившее название термолюминесценции. Оно наблюдаетсяпри температурах, значительно меньших тех, при которых появляется видимоетемпературное излучение.

<span Arial",«sans-serif»">Термолюминесценцияимеет следующее происхождение. Под действием возбуждающей радиации электроныотрываются от ионов облучаемого вещества; часть их непосредственнорекомбинирует с ионизованными центрами, что приводит к возникновению кратковременногосвечения кристаллофосфоров; другая часть электронов задерживается вблизи местнарушения периодичности кристаллической решетки — на уровнях локализации. Освобождениеэлектронов с мест локализации происходит за счет тепловой энергии. Их последующаярекомбинация с ионизованными центрами вызывает длительное свечениекристаллофосфоров.

<span Arial",«sans-serif»">Уровнилокализации могут иметь различную энергетическую глубину, т. е. могут удерживатьэлектроны с различной силой. Мелкие уровни освобождаются уже при температурежидкого азота, глубокие — при +300, +400°С. При постепенном нагреваниипредварительно возбужденного фосфора последовательно освобождаются уровниразной глубины, и интенсивность термолюминесценции то увеличивается, тоуменьшается. Кривые, характеризующие зависимость яркости свечения фосфора оттемпературы, получили название кривых термического высвечивания. Они являютсяважной характеристикой кристаллофосфоров и могут быть использованы для аналитическихцелей.

<span Arial",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»">Основные закономерности свечения, используемые в люминесцентноманализе.

<span Arial",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»">Закон независимости спектра люминесценции от длины

<span Arial",«sans-serif»">волны возбуждающего света.

<span Arial",«sans-serif»"> 

<span Arial",«sans-serif»">Этообъясняется тем, что молекулы, перешедшие в результате возбуждения на различныеколебательные уровни возбужденного состояния (рис. 1), успевают за время, многоменьшее, чем средняя длительность возбужденного состояния

<span Arial",«sans-serif»">Независимостьспектра люминесценции от длины волны возбуждающего света позволяет на практикепользоваться для возбуждения широкими спектральными участками. При отсутствиивторичного поглощения оказывается возможным не обращать внимания на составвозбуждающего света, что очень сильно облегчает проведение анализа.

<span Arial",«sans-serif»">Закон Стокса—Ломмеля.

<span Arial",«sans-serif»">Стоксомбыло сформулировано правило, согласно которому свет люминесценции всегда имеетбольшую длину волны по сравнению со светом, применявшимся для возбуждения.Однако во многих случаях правило Стокса не выполняется. Спектры поглощения илюминесценции многих веществ частично накладываются друг на друга. Если длявозбуждения взять частоту (например,

<span Arial",«sans-serif»">Сдвигспектров люминесценции относительно спектров поглощения дает возможность болееили менее просто отфильтровывать рассеянную часть возбуждающего света,примешивающегося к люминесценции. Это обстоятельство широко используется впрактике люминесцентного анализа.

<span Arial",«sans-serif»">Закон Вавилова.

<span Arial",«sans-serif»">С. И.Вавиловым установлено, что энергетический выход люминесценции растет пропорциональнодлине волны возбуждающего света, затем в некотором спектральном интервале оностается постоянным, после чего в области наложения спектров поглощения илюминесценции начинает быстро падать. Падение энергетического выхода свеченияпроисходит в антистоксовской части спектра.

<span Arial",«sans-serif»">Легкопоказать, что пропорциональность энергетического выхода длине волнывозбуждающего света соответствует постоянству квантового выхода в той же спектральнойобласти, где в излучение всегда переходит  одна    и   та  же  доля    возбуждающих   световых   квантов. С. И. Вавилов дал своему закону формулировку, согласно которойлюминесценция может сохранять постоянный квантовый выход, если возбуждающаяволна преобразуется в среднем в более длинную, чем она сама. Наоборот, выход люминесценциирезко уменьшается   при   обратном   преобразовании    длинных   волн  в  короткие. Закон Вавилова широкоиспользуется в люминесцентном анализе при подборе оптимальных условий проведенияопыта.

<span Arial",«sans-serif»">Правило зеркальной симметрии спектров поглощения и

<span Arial",«sans-serif»"> люминесценции.

<span Arial",«sans-serif»">Дляширокого круга веществ (растворов красителей, ряда ароматических и многихдругих соединений) выполняется установленное В. Л. Левшиным правило зеркальнойсимметрии спектров поглощения и излучения, согласно которому спектры поглощенияи люминесценции, изображенные в функции частот, оказываются зеркально-симметричнымиотносительно прямой, проходящей перпендикулярно оси частот через точкупересечения обоих спектров, т. е.

<span Arial",«sans-serif»">                                  <img src="/cache/referats/22395/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">                                             (6)

<span Arial",«sans-serif»">или

<span Arial",«sans-serif»">                                  <img src="/cache/referats/22395/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031">                                 (7)

<span Arial",«sans-serif»">Здесь

<span Arial",«sans-serif»">Изуравнения (9) видно, что при наличии зеркальной симметрии

<span Arial",«sans-serif»">Дляосуществления зеркальной симметрии необходимо выполнение двух условий —зеркальной симметрии частот и зеркальной симметрии интенсивностей поглощения илюминесценции в соответствующих частях спектра.

<span Arial",«sans-serif»">Дляосуществления симметрии частот необходимо, чтобы энергетические уровнивозбужденного и невозбужденного состояний были построены одинаково. Для наличиязеркальной симметрии интенсивностей необходимо, чтобы распределение молекул поэнергетическим уровням верхней и нижней систем было одинаковым и чтобывероятности соответствующих излучательных и поглощательных переходов были равны,или пропорциональны друг другу. Эти условия выполняются лишь у части молекул. Увеществ, следующих правилу зеркальной симметрии, можно по одному из спектров(люминесценции или поглощения) без измерений установить форму другого. Отступленияот правила зеркальной симметрии могут быть использованы для установления величиныотклонений от условий его выполнения.

<span Arial",«sans-serif»">Правилозеркальной симметрии оказывается весьма полезным при проведении люминесцентногоанализа, а также при расшифровке спектров и установлении энергетических уровнейисследуемых молекул.

<span Arial",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»">Виды люминесцентного анализа и характеристика его особенностей.

<span Arial",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»">Люминесцентным анализом

<span Arial",«sans-serif»">Качественныйхимический люминесцентный анализ основан на том, что люминесцентные свойстваявляются характерным признаком излучающего вещества, тесно связанным с его составом,общим состоянием и структурой его молекул.

<span Arial",«sans-serif»">Количественныйхимический люминесцентный анализ основан на использовании определеннойзависимости между интенсивностью люминесценции и концентрацией люминесцентноговещества. В большинстве случаев условия анализа подбираются так, чтобы осуществляласьпропорциональность между интенсивностью свечения и концентрацией вещества.Однако такая зависимость имеет место лишь в случаях, когда концентрацииневелики. При высоких концентрациях определяемого вещества для осуществленияанализа приходится тем или иным способом учитывать сложную зависимость интенсивностисвечения от концентрации.

<span Arial",«sans-serif»">Клюминесцентному анализу относится также изучение структуры и колебательныхчастот молекул по спектрам излучения, создающее фундамент для качественноголюминесцентного анализа.

<span Arial",«sans-serif»">Чистохимические задачи не исчерпывают возможностей люминесцентного анализа. С егопомощью можно обнаруживать и выявлять различные объекты и их детали, изучение которыхоказывается невозможным при обычных условиях наблюдения и освещения. Люминесцентныйанализ такого рода получил название люминесцентногоанализа обнаружения или сортовоголюминесцентного анализа.

<span Arial",«sans-serif»">Люминесцентныйанализ обладает рядом особенностей, которые отличают его от всех других видованализа. Люминесцентный анализ необычайно чувствителен. С его помощью можнообнаружить в пробе присутствие вещества с концентрацией ~10-10 – 10-11г/г. Это более чем на три порядка превосходит чувствительность эмиссионногоспектрального анализа, что позволяет работать с исчезающе малыми количествамиисследуемого вещества ~10-12 – 10-15  г. С помощью люминесцентного анализа можноисследовать очень небольшие объемы раствора, а также анализировать мельчайшиекрупинки порошков, в которых содержатся следы других люминесцирующих веществ.

<span Arial",«sans-serif»">Важным  преимуществом люминесцентного  анализа  являются его простота и скорость, во много раз превосходящие скорость химическогоанализа.

<span Arial",«sans-serif»">В товремя как при химическом и эмиссионном спектральном анализе анализируемыевещества разлагаются, при люминесцентном анализе они, как правило, неподвергаются изменениям и их можно использовать в дальнейшей работе. Этопреимущество люминесцентного анализа особенно существенно при исследованиитрудно синтезируемых уникальных веществ, получаемых в ничтожных количествах. Вотдельных случаях возбуждения люминесценции коротковолновыми ультрафиолетовымилучами в веществе могут происходить фотохимические превращения. Однакосоответствующим подбором условий опыта эти трудности обычно могут быть обойдены.

<span Arial",«sans-serif»">Перечисленныесвойства люминесцентного анализа дают представление о его исключительныхвозможностях, в определенных отношениях значительно превосходящих возможностидругих видов анализа. Однако следует отметить, что необычайно высокая чувствительностьлюминесцентного анализа одновременно создает и серьезные трудности егопроведения, существенно ограничивая области его применения. Присутствие вобразце даже ничтожных количеств люминесцирующих примесей обусловливаетпоявление нового свечения, которое накладывается на люминесценцию основного вещества,искажая как спектральный состав, так и интенсивность его излучения. Поэтомузначительные успехи в применении люминесцентного анализа могли быть достигнутылишь на основе всестороннего развития учения о люминесценции в целом, послетого как были установлены общие законы свечения и накоплен большой материал олюминесцентных свойствах различных классов соединений.

<span Arial",«sans-serif»">Наиболеераспространенным и хорошо разработанным является люминесцентный анализ,основанный на возбуждении фотолюминесценции. При анализе кристаллических неорганическихвеществ (минералов, алмазов и др.) применяют катодное и рентгеновскоевозбуждения. В отдельных случаях в аналитических целях используют явленияхемилюминесценции и радиолюминесценции.

<span Arial",«sans-serif»">

<span Arial",«sans-serif»">

www.ronl.ru

Люминесцентный анализ методические рекомендации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»

Н.В. Степанова, Т.В. Сеношенко,

Н.А. Крамаренко, З.В. Татарникова

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ

по курсу «Аналитическая химия и физико-химические методы

анализа» для студентов специальностей 240701, 240702, 240901, 260204 и для специальности 080401 по курсу «Физико-химические

методы анализа» всех форм обучения

Бийск

Издательство Алтайского государственного технического университета

им. И.И. Ползунова

2010

УДК 543. 06(075.8)

Рецензент: к.т.н. К.С. Барабошкин ФНПЦ «Алтай»

Степанова, Н.В.

Люминесцентный анализ: методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по курсу «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» для студентов специальностей 240701, 240702, 240901, 260204 и для специальности 080401 по курсу «Физико-химические методы анализа» всех форм обучения / Н.В. Степанова, Т.В. Сеношенко, Н.А. Крамаренко, З.В. Татарникова; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. – 20 с.

Методические рекомендации составлены для студентов специальностей «Химическая технология органических соединений азота» (240701), «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив (240702), «Биотехнология» (240901), «Технология бродильных производств и виноделие» (260204), «Товароведение и экспертиза товаров» (080401) в соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (Москва, 2000 г.).

Настоящие методические рекомендации содержат основные сведения о люминесцентном методе анализа различных веществ.

Приводятся краткие теоретические положения люминесцентного метода анализа и рекомендации к выполнению двух лабораторных работ с помощью флуориметрического метода анализа.

Методические рекомендации содержат вопросы и задачи для контроля знаний студентов по рассматриваемой теме.

УДК 543. 06(075.8)

Рассмотрены и одобрены на заседании

кафедры общей химии и экспертизы товаров.

Протокол № 70-05/08 от 02.09.2008 г.

© Н.В. Степанова, Т.В. Сеношенко,

Н.А. Крамаренко, З.В. Татарникова, 2010

© БТИ АлтГТУ, 2010

СОДЕРЖАНИЕ

1 Теоретическая часть……………………………………………………..4

1.1 Теоретические основы люминесцентного анализа……………4

1.2 Методы определения содержания веществ

в люминесцентном анализе………………………………………………..7

1.3 Флуориметрия……………………………………………………9

1.4 Аппаратура для люминесцентного анализа…………………..11

2 Экспериментальная часть……………………………………………...12

2.1 Определение содержания рибофлавина (витамин В2 ) ………12

2.2 Флуориметрическое определение содержания

родамина 6Ж……………………………………………………………....16

3 Общие указания к лабораторным работам……………………………17

4 Контрольные вопросы для допуска к выполнению

лабораторных работ………………………………………………………18

5 Вопросы для защиты работ…………………………………………….18

Литература………………………………………………………………...19

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Теоретические основы люминесцентного анализа

Способность атомов и молекул поглощать энергию, поступающую к ним извне, вызывает новое энергетическое состояние вещества, кото­рое называется возбужденным. Избыточная энергия атомов или моле­кул, полученная при возбуждении, может быть израсходована на отрыв электронов - ионизацию вещества; на какие-либо фотохимические реакции; на нагрев вещества, т. е. переход избыточной энергии в теп­ловую. Кроме того, возбужденные атомы или молекулы способны отда­вать всю избыточную энергию или часть ее в виде света. Как правило, большинство твердых веществ при сильном нагревании светятся. Та­кое свечение раскаленных тел называют температурным или тепловым излучением. Чем больше энергии при данной температуре поглощает тело, тем оно больше ее излучает.

У некоторых веществ наблюдается свечение и без нагревания при комнатной температуре, которое называют холодным свечением или лю­минесценцией. В отличие от температурного люминесцентное излучение является неравновесным и продолжается относительно долгое время после прекращения действия внешнего возбуждающего фактора.

Таким образом, люминесценция – свечение вещества после поглощения им энергии возбуждения:

M ∙ ↔ M + hν .

Переходя в более низкое энергетическое состояние, возбужденные частицы испускают квант света – люминесцируют . Длительность послесвечения для различных люминесцирующих веществ различна: от миллиардных долей секунды (для отдельных атомов и молекул) до часов и даже нескольких суток (для кристаллофосфоров).

Явления люминесценции многообразны по свойствам и происхож­дению. Различные виды люминесценции определяются характером энергии возбуждения, продолжительностью свечения и химическими свойствами люминесцирующих веществ. В зависимости от вида люми­несценции рассматривают следующие разделы люминесцентного ана­лиза: 1) фотолюминесценция, или флуоресценция, основанная на свече­нии вещества при поглощении лучистой, или световой энергии;

2) катодолюминесценция, вызванная бомбардировкой быстролетящих элект­ронов; 3) хемилюминесценция - свечение веществ под действием

некоторых химических процессов; 4) триболюминесценция - люми­несценция трения и т. п.

Все люминесцирующие вещества имеют общее название люминофо­ры.

Неорганические люминофоры называют чаще всего просто люмино­форами, а органические - органолюминофорами. Органические и неорганические люминофоры существенно отличаются по природе све­чения. У первых процессы поглощения возбуждающего света и излу­чения протекают в пределах каждой способной люминесцировать мо­лекулы. У вторых, чаще всего активированных и имеющих кристалли­ческую структуру, в акте люминесценции участвуют не отдельные ато­мы и молекулы, а кристаллы. Эти люминофоры называют кристаллофосфорами.

Известно два механизма возникновения свечения: 1) свечение от­дельных центров, когда процесс возникновения люминесценции проте­кает лишь в одной частице (центр свечения), являющейся как поглоти­телем энергии, так и излучателем световых квантов, и 2) рекомбинационные процессы свечения, при которых, как правило, поглощение энергии осуществляется не теми частицами, которые излучают световые кванты.

По первому механизму осуществляется свечение большинства ор­ганических веществ в растворе, в том числе и внутрикомплексных сое­динений органических люминесцентных реагентов с катионами. Све­чение кристаллов с решетками молекулярного типа, например, нафта­лина, антрацена и их производных, определяется рекомбинационными процессами. Такое свечение наблюдается и у сульфида цинка, сульфида кадмия, оксида кальция и т. п., кристаллические решетки которых обладают некоторыми дефектами, вызванными внедрением примесей (или акти­ваторов) - ионов тяжелых металлов. В этом случае в возникновении флуоресценции принимает участие весь кристалл в целом, такой вид свечения называют свечением кристаллофосфоров.

В качественном люминесцентном анализе по цвету свечения и особенно по спектрам люминесценции мож­но установить присутствие того или иного вещества в пробе. При со­поставлении спектров люминесценции пробы и индивидуальных ве­ществ, которые могут входить в состав пробы, основное внимание обращают на положение максимумов и ширину полос, наличие и ха­рактер их тонкой структуры. Установить присутствие вещества в пробе по цвету ее свечения или спектру люминесценции - задача не­простая. Сложность этой задачи обусловлена тем, что многие вещест­ва обладают одинаковым (с точки зрения восприятия человеческим глазом) свечением, а спектры их люминесценции состоят из широких, размытых полос.

В этом случае нельзя рассчитывать на успешную идентификацию веществ. Лишь немногие вещества обладают доста­точно четкими и характерными спектрами люминесценции, позво­ляющими надежно установить их присутствие в пробе. К ним отно­сятся соединения урана (VI), лантаноидов, бензопирены, порфирины и др.

При наличии в пробе нескольких люминофоров обычно проводят процедуру их разделения, используя чаще всего методы экстракции и хроматографии. Селективно возбуждая спектры люминесценции от­дельных компонентов, в некоторых случаях удается провести качест­венный анализ многокомпонентных проб, минуя процедуру предва­рительного разделения компонентов.

На основании изучения спектров люминесценции можно сделать некоторые выводы относительно химической структуры исследуемо­го вещества, а также проследить за изменением, претерпеваемым ве­ществом во времени. Для обнаружения веществ, не обладающих собственной люми­несценцией, используют реакции, приводящие к образованию люми­нофоров, - так называемые люминесцентные реакции. Иногда наличие искомого вещества в пробе удается установить по частичному или полному тушению люминесценции вспомогательного люминофора, введенного в пробу.

Количественный люминесцентный анализ базируется на зависимости между интенсивностью люминесценции I f (отн. ед.) и со­держанием люминофора в пробе (с):

I f = k .c , (1. 1)

где I f - интенсивность люминесценции;

mirznanii.com

Смотрите также

• 
  Реферат художественная одаренность
• 
  Этнография детства реферат
• 
  Эрхард людвиг реферат
• 
  Эволюция экосистем реферат
• 
  Эксцесс исполнителя реферат
• 
  Шумерская письменность реферат
• 
  Уссурийский тигр реферат
• 
  Тнк apple реферат
• 
  Товароведение введение реферат
• 
  Святой августин реферат
• 
  Реферат экологические знаки