Читайте также:
|
|
Как и спектрофотометрия, люминесцентный анализ решает качественную и количественную задачи.
Качественная задача решается на основании сопоставления спектров фотолюминесценции исследуемого образца с аналогичными спектрами выявляемого вещества в чистом виде. Следует заметить, что это сопоставление не всегда бывает просто реализовать, поскольку спектры фотолюминесценции в сравнении со спектрами поглощения при изменении окружения люминесцирующих молекул меняются гораздо сильнее. Поэтому не всегда спектр фотолюминесценции вещества в чистом виде совпадает с таковым в сложном объекте. Качественные критерии сопоставления спектров те же, что и при решении качественной задачи спектрофотометрическими методами.
Количественная задача на основании того факта, что интенсивность фотолюминесценции зависит от концентрации люминесцирующих молекул в образце. Выведем уравнение, описывающее эту зависимость.
По определению, квантовый выход фотолюминесценции есть:
|
q=( Число квантов фотолюминесценции)/(Число поглощенных квантов)
Число квантов фотолюминесценции, испускаемых с единицы поверхности образца за единицу времени есть интенсивность фотолюминесценции (Jфл). Если же на поверхность объекта падает возбуждающее монохроматическое излучение с интенсивностью J0, а выходит из него непоглощенное излучение с интенсивностью J, то количество поглощаемых в полосе объекта толщиной l и с единичной площадью поверхности за единицу времени квантов составит J0 – J. Подставим эти величины в выражение (53).
|
Исходя из уравнения (54) выразим Jфл в явном виде:
|
Кванты фотолюминесценции излучаются образцом во все стороны. Поэтому технически невозможно добиться того, чтобы все кванты фотолюминесценции регистрировались. Соответственно, в выражение (55) следует ввести поправку, которая показывает, какая часть всей флуоресценции образца регистрируется на данном приборе в данное время. Обозначим этот поправочный коэффициент k. Он носит название константа чувствительности прибора. После введения k в выражение (55), получим окончательный вид зависимости Jфл от концентрации (с) люминесцирующего вещества в образце:
|
Как видно из уравнения (56), зависимость Jфл=f(c) нелинейна. Однако, при небольших концентрациях исследуемого вещества, когда его оптическая плотность D£ 0,1, выражение (1-10-D) можно разложить в ряд Тейлора по степеням D, ограничившись 2-мя первыми членами:
Отсюда при D£ 0,1:
|
Таким образом, если концентрация люминесцирующего вещества в образце невелика, а его оптическая плотность D£ 0,1, зависимость между интенсивностью фотолюминесценции и концентрацией выявляемого соединения можно считать линейной. На практике, однако, не всегда бывает известна D люминесцирующего вещества в исследуемом объекте. Поэтому чаще всего для определения концентрации люминофора приходится в отдельном эксперименте строить зависимость Jфл=f(c) для данного соединения в чистом виде, в интервале концентраций, примерно соответствующих содержанию этого вещества в образце. Эта зависимость затем используется в качестве калибровочной. Следует, впрочем, заметить, что квантовый выход фотолюминесценции у люминофора в чистом виде и в составе сложного многокомпонентного образца не всегда одинаков.
Обратим также внимание на то, что в качестве коэффициента пропорциональности между Jфл и J0 в выражении (56) выступает произведение kq(1-T). В этом произведении все три составляющих, k, q и (1-T), являются величинами меньше единицы. Поэтому Jфл всегда значительно меньше, чем J0. Для регистрации Jфл требуются высокоинтенсивные источники возбуждающего излучения и высокочувствительные фотодетекторы. Поскольку регистрация слабых световых сигналов, таких, как фотолюминесценция, требует специального приборного обеспечения, остановимся подробнее на методах регистрации фотолюминесценции и приборах, позволяющих ее осуществить, подробнее.
Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 174 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Правило Каши | | | Методы регистрации фотолюминесценции. Спектрофлуориметры. Особенности флуориметрии биологических объектов. |