Основні характеристики і закони фотолюмінесценції

Люмінесцентний метод аналізу

Люмінесценція – це випромінювання світлової енергії молекулами чи йонами без нагрівання внаслідок попереднього збудження. За тривалістю світіння люмінесценцію поділяють на:

- флуоресценцію, яка триває 10^-8-10^-9с;

- фосфоресценцію, яка може тривати до декількох годин.

За типом збудження люмінесценції її поділяють на:

- фотолюмінесценцію – збудження під впливом ультрафіолетового випромінювання та видимого світла;

- катодолюмінесценцію – збудження катодними променями (потоком електронів);

- хемілюмінесценцію – світіння внаслідок проходження екзотермічної реакції.

- Енергетичний вихід В_е - відношення енергії люмінесценції Е_л до енергії збудження Е_з;

.(2.9)

- Квантовий вихід - відношення кількості квантів люмінесцентного випромінювання до кількості квантів збуджуючого випромінювання:

. (2.10)

Правило Стокса. Енергія квантів світла, що виділяються при люмінесценції, менша ніж енергія квантів збуджуючого випромінювання; довжина хвилі люмінесценції більша довжини хвилі збуджуючого випромінювання.

Рис. 2.5 Спектри збуджуючого випромінювання (а) і люмінесценції (б)

Спектр люмінесценції завжди зміщений в сторону більших довжин хвиль порівняно зі спектром збудження.

Правило Лєвшина. Для багатьох сполук спектр збудження і спектр люмінесценції взаємосиметричні. Відстань між максимумами називається стоксовим зміщенням. Чим воно більше, тим менше перекривання спектрів і більша точність аналізу.

Останнім часом люмінесцентний аналіз витісняє фотометричні методи, оскільки метод має більшу вибірковість, адже більше речовин поглинає світло, ніж випромінює його. Цим методом можна визначити:

- концентрацію речовин, які мають власну флуоресценцію;

- речовини, які не люмінесціюють, але зменшують люмінесценцію (інгібітори) або посилюють її (активатори).

I_л = kс, (2.11)

де I_л – інтенсивність люмінесценції;

k – коефіцієнт люмінесценції;

с – концентрація люмінесціюючої речовини, моль/л.

Лінійна залежність інтенсивності люмінесценції від концентрації спостерігається за I_л ≤ 10^-2 ; С = 10^-3 – 10^-4 моль/л.

і зростання концентрації спостерігається концентраційне гасіння люмінесценції, за підвищення температури – температурне гасіння. На інтенсивність люмінесценції впливають і домішки, які можуть або підвищувати інтенсивність люмінесценції або знижувати її. Для проведення люмінесцентного аналізу використовують прилади, які мають назву флуориметри.

Дата добавления: 2014-01-11