2.5. Люминесцентный анализ
Люминесценция – это способность некоторых веществ отдавать в виде излучения поглощенную энергию. Люминесценция, продолжающаяся только в период облучения вещества и угасающая при прекращении облучения, называется флуоресценцией. Продолжающаяся некоторое время после прекращения люминесценция называется фосфоресценцией.
В дальнейшем речь пойдет только о флуоресценции, так как она представляет интерес для агрохимического анализа, особенно количественного.
Химический люминесцентный анализ обладает следующими преимуществами:
во время него, как правило, не происходит разложения исследуемого вещества;
для анализа можно использовать вещества в очень малых концентрациях, порядка 10-8 г/мл;
время анализа ограничивается всего несколькими секундами, т.е. продолжительность количественного люминесцентного анализа такая же, как и колориметрического;
анализ легко автоматизировать.
Люминесценция представляет собой испускание электромагнитного излучения молекулой или ионом, находящимся в возбужденном состоянии. Поглощение ультрафиолетового или видимого излучения вызывает переход электронов из основного состояния на один их колебательных подуровней первого возбужденного состояния. После возбуждения электроны быстро переходят на самый низкий подуровень первого возбужденного состояния, при этом возникает флуоресцентное излучение.
Флуориметрические методы используются при анализе пищевых продуктов и лекарственных средств, для определения малых количеств биологически активных веществ: витаминов А, В1, В2, С, никотиновой кислоты, антибиотиков.
Витамины, микотоксины, нитрозаминин, бензаперен определяют на анализаторах «Флюорат-02-2 М», использующих ртутные лампы ультрафиолетового излучения.
Любая флуориметрическая установка состоит из следующих узлов: источника возбужденного излучения; первичного светофильтра или монохроматора для этого излучения; флуоресцирующего объекта; вторичного светофильтра или монохроматора (для флуоресцентного излучения), приемника излучения. Флуоресценция бывает визуальной и с фотоэлементами. В качестве источника, возбуждающего излучение, чаще применяют ртутные газоразрядные лампы (ультрафиолетовое излучение).
Для визуального определения качества пищевых продуктов применяют люминоскоп ЛКП-1. Исследуемый объект в кювете из нелюминесцирующего материала (стекло, пластмасса) помещают в смотровую камеру прибора и закрывают заслонку. Сверху через специальное стекло на объект направляют ультрафиолетовое излучение ртутной лампы. Люминесценцию объекта в камере (цвет и интенсивность) наблюдают в тубус на передней панели прибора.
1
Рисунок 8 – Схема флуориметра ЭФ-3 М
1 – ртутно-кварцевая лампа; 2 – диафагма; 3 – заслонка; 4 – первичный
светофильтр; 5 – кварцевая оптика; 6 – пробирка с анализируемым раствором;
7 – вторичные светофильтры; 8 – фотоэлемент
Вид продукции |
Цвет люминесценции |
Говядина |
Темно-красный |
Баранина |
Темно-коричневый |
Свинина |
Розовый |
Телятина |
Светло-коричневый |
Кости |
Голубой |
Жир |
Светло-желтый |
Масло сливочное |
Бледно-желтый |
Маргарин |
Беловато-розовый |
Масло растительное |
Интенсивно-голубой |
Мед натуральный |
Ярко-желтый |
Мед поддельный |
Беловато-синеватый |
Картофель здоровый |
Желтоватый |
Картофель подмороженный |
Беловатый |
Картофель с фитофторой |
Голубоватый |
Картофель с кольцевой гнилью |
Зеленоватый |
Картофель с вирусным заболеванием |
Различная окраска по сосудам |
Лук здоровый |
Бледно-синий |
Лук с серой гнилью |
Желтовато-белый |
Мандарины здоровые |
Темно-оранжевый |
Мандарины с голубой плесенью |
Темно-синие пятна |