Гасіння люмінесценції

Л інійна залежність інтенсивності люмінесценції від концентрації буде зберігатися при сталості таких факторів, як квантовий вихід, інтенсивність збуджуючого світла і т.д. Також суттєвою є умова низької концентрації люмінесцируючої речовини. Але під дією різноманітних факторів можливе відхилення від лінійної залежності (рис.5). Це призводить до зменшення квантового виходу.

Види гасіння:

– Концентраційне (при великих концентраціях збільшення інтенсивності світіння непропорційне збільшенню концентрації);

– Температурне (з підвищенням температури від 60°С і більше зменшується вихід світіння). У тій чи іншій мірі це явище властиве всім люмінесцируючим речовинам.

Вавілов розрізняв гасіння I і II роду:

– I рід гасіння пов‘язаний з процесами внутрішньо-молекулярних переходів, які можуть проявлятися як у збудженому, так і в незбудженому стані. Гасіння I роду не пов‘язане зі зміною тривалості світіння, а пов‘язане з переходом нелюмінесцируючої речовини у люмінесцируючу і навпаки.

– Гасіння II роду не пов‘язане з внутрішньо-молекулярними переходами, а супроводжується впливом зовнішніх факторів (температура, тиск, хімічні речовини, хімічні реакції).

Негативний вплив на вихід люмінесценції також чинять домішки. Гасіння люмінесценції лежить в основі деяких методик визначення домішок.

Техніка проведення аналізу

Якісний аналіз. Дуже чутливими є люмінесцентні якісні реакції, коли додавання деяких органічних реагентів до розчину неорганічних речовин викликає яскраву люмінесценцію (наприклад, додавання саліцилової кислоти до розчину солі цинку). Якісний люмінесцентний аналіз заснований на здатності досліджуваної речовини у відповідних умовах люмінесцирувати або, рідше, гасити люмінесценцію. Виникнення або зникнення люмінесценції зазвичай спостерігається візуально. Перевагою люмінесцентних реакцій є їх винятково низька межа визначення. Також низьку межу визначення і селективність мають так звані реакції отримання кристалофосфорів (наприклад, реакція утворення перлів бури і фосфатів).

Кількісний аналіз. Кількісний люмінесцентний аналіз заснований на використанні співвідношення, яке зв‘язує інтенсивність флуоресценції з концентрацією флуоресцируючої речовини. Звичайно для флуориметричних вимірів застосовують концентрації речовин 10^-4 – 10^-6 г/мл; в цих межах залежність інтенсивності від концентрації прямолінійна. Кількісні виміри у флуориметрії засновані на використанні стандартних розчинів речовин (спосіб порівняння або калібрувального графіку). Якщо в якості розчину порівняння застосовується стандартний розчин речовини, то концентрацію досліджуваного розчину (С_х) розраховують за формулою:

,

де n₁ – показання флуориметру для досліджуваного розчину; n₂ – показання флуориметру для контрольного розчину; n_ст – показання флуориметру для стандартного розчину; С_ст – концентрація стандартного розчину.

Важливим є використання люмінесцентних індикаторів у титриметричних методах. Люмінесцентні індикатори ( -нафтіламін, акрідін та ін.) змінюють колір або інтенсивність люмінесценції в залежності від властивостей учасників реакції, pH розчину або присутності окисника. Застосування люмінесцентних індикаторів дозволило вирішити ряд складних аналітичних задач, пов‘язаних, наприклад, з аналізом мутних та забарвлених середовищ (фруктові соки, вина та інші напої).

Суттєво збільшується інтенсивність люмінесценції при заморожуванні розчинів. Люмінесценція спостерігається також при заморожуванні органічних речовин і комплексів металів з органічними лігандами.