Слайд 2
![Люминесцентный анализ Люминесценция – это свечение вещества, возникающее в процессе](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-1.jpg)
Люминесцентный анализ
Люминесценция – это свечение вещества, возникающее в процессе электронного перехода
при возвращении вещества из возбужденного состояния в основное (нормальное).
Методы люминесцентного анализа
Фотолюминесцентный анализ.
основан на измерении интенсивности излучения, испускаемого в результате поглощения фотонов УФ- и видимого спектра. Различают флуоресценцию и фосфоресценцию.
Слайд 3
![Методы люминесцентного анализа Хемилюминесценция. основана на испускании света молекулами, возбужденными](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-2.jpg)
Методы люминесцентного анализа
Хемилюминесценция.
основана на испускании света молекулами, возбужденными в ходе
химической реакции. Испускают свет продукты химической реакции.
Источник возбуждения – энергия химической реакции.
Например, определение следовых количеств NO
NO + O3 = NO2* + O2
NO2*= NO2 + hν
Слайд 4
![Методы люминесцентного анализа Рентгенолюминесция источник возбуждения - рентгеновское излучение. Термолюминесценция](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-3.jpg)
Методы люминесцентного анализа
Рентгенолюминесция
источник возбуждения - рентгеновское излучение.
Термолюминесценция
источник возбуждения -
нагревание.
Катодолюминесценция
источник возбуждения - поток электронов.
Радиолюминесценция
источник возбуждения - радиоактивное излучение.
Трибоолюминесценция
источник возбуждения - механическое воздействие.
Сонолюминесценция
источник возбуждения - ультразвук.
Ионолюминесценция
источник возбуждения - поток ионов щелочных металлов в вакууме.
Слайд 5
![Основы фотолюминесцентного анализа Колебательная релаксация](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-4.jpg)
Основы фотолюминесцентного анализа
Колебательная
релаксация
Слайд 6
![Основы фотолюминесцентного анализа](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-5.jpg)
Основы фотолюминесцентного анализа
Слайд 7
![Механизмы возвращения молекулы из возбужденного состояния в основное Безызлучательная дезактивация](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-6.jpg)
Механизмы возвращения молекулы из возбужденного состояния в основное
Безызлучательная дезактивация
происходит
без излучения света
Внутренняя конверсия-безызлучательный переход с изменением электронного состояния.
Колебательная релаксация - безызлучательный переход в пределах одного электронного состояния.
Интеркомбинационная конверсия - безызлучательный переход с изменением электронного состояния и спина.
Слайд 8
![Механизмы возвращения молекулы из возбужденного состояния в основное Излучательная дезактивация](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-7.jpg)
Механизмы возвращения молекулы из возбужденного состояния в основное
Излучательная дезактивация
происходит с
излучением света
Флуоресценция – излучательный переход с низшего возбужденного синглетного состояния в основное. Длительность- 10-9 – 10-7с.
Фосфоресценция - излучательный переход с низшего возбужденного триплетного состояния в основное. Длительность- 10-3 – 10 с. Вероятность данного перехода в 106 меньше, чем флуоресценции.
Слайд 9
![Основные характеристики люминесценции Спектр возбуждения – зависимость интенсивности люминесценции (испускаемого](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-8.jpg)
Основные характеристики люминесценции
Спектр возбуждения – зависимость интенсивности люминесценции (испускаемого света) от
длины волны возбуждающего света. В разбавленных растворах спектр возбуждения совпадает со спектром поглощения данного вещества.
Спектр люминесценции – зависимость интенсивности испускаемого света от его длины волны.
Энергетический выход люминесценции
ϕл = Ел/Епогл
Квантовый выход люминесцеции
ϕкв = Nл/Nпогл
Nл, Nпогл – число излучаемых и поглощаемых квантов, соответственно.
Слайд 10
![Закон Стокса - Ломмеля Спектр люминесценции и его максимум в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-9.jpg)
Закон Стокса - Ломмеля
Спектр люминесценции и его максимум в сравнении со
спектром поглощения всегда смещены в сторону больших длин волн (меньших энергий).
Слайд 11
![Закон Стокса - Ломмеля](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-10.jpg)
Слайд 12
![Правило М. Каши Спектр люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего света.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-11.jpg)
Правило М. Каши
Спектр люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего света.
Слайд 13
![Закон С.И. Вавилова Квантовый выход постоянен, если длина волны (в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-12.jpg)
Закон С.И. Вавилова
Квантовый выход постоянен, если длина волны (в определенном интервале)
возбуждающего света меньше длины волны люминесценции
ϕ - const, если λпогл < λл
Следствие из закона Вавилова:
при λпогл < λл, то спектр люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего излучения.
Слайд 14
![Правило В.Л. Левшина (правило зеркальной симметрии) Спектр флуоресценции и спектр](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-13.jpg)
Правило В.Л. Левшина
(правило зеркальной симметрии)
Спектр флуоресценции и спектр поглощения, представленные
в функции частот, симметричны относительно прямой, проходящей перпендикулярно к оси частот через точку пересечения обоих спектров.
Слайд 15
![Факторы, влияющие на люминесценцию Концентрация вещества в растворе. При малых](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-14.jpg)
Факторы, влияющие на люминесценцию
Концентрация вещества в растворе.
При малых значениях оптической плотности
зависимость интенсивности люминесценции от концентрации линейна.
Концентрационное тушение («эффект внутреннего фильтра») – уменьшение интенсивности люминесценции в растворах с высокой концентрацией люминесцирующего вещества в результате:
увеличения вероятности столкновения возбужденной молекулы с другими молекулами, что вызывает безызлучательную дезактивацию;
самопоглощение – поглощение части испускаемого света слоем люминесцирующего вещества.
Слайд 16
![Факторы, влияющие на люминесценцию 2. Природа вещества. Большинство неорганических соединений](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-15.jpg)
Факторы, влияющие на люминесценцию
2. Природа вещества.
Большинство неорганических соединений не способны к
люминесценции (за исключением некоторых соединений урана и лантаноидов).
Способностью к люминесценции, как правило, обладают органические соединения, содержащие протяженную систему сопряженных связей.
Слайд 17
![Факторы, влияющие на люминесценцию 3. Температура. Температурное тушение – уменьшение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-16.jpg)
Факторы, влияющие на люминесценцию
3. Температура.
Температурное тушение – уменьшение свечения при
повышении температуры. Повышение температуры увеличивает вероятность безызлучательных переходов.
Слайд 18
![Схема прибора для флуоресцентного анализа](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-17.jpg)
Схема прибора для флуоресцентного анализа
Слайд 19
![Количественный люминесцентный анализ Iл = 2.3 ϕ I0 ε l](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-18.jpg)
Количественный люминесцентный анализ
Iл = 2.3 ϕ I0 ε l C
I0
– интенсивность источника излучения;
ϕ - квантовый выход люминесценции;
Iл – интенсивность люминесценции;
ε - молярный коэффициент поглощения;
l – толщина слоя;
C – концентрация.
Слайд 20
![Условия проведения люминесцентного анализа λпогл С Отсутствие примесей. Температура д.б.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-19.jpg)
Условия проведения люминесцентного анализа
λпогл < λл ϕ - const, используют
интервал длин волн 250-800 нм.
С < 10-4 моль/л.
Отсутствие примесей.
Температура д.б. постоянной.
Проведение люминесцентной реакции, если определяемое вещество не обладает собственной люминесценцией.
Слайд 21
![Методы определения концентраций Метод градуировочного графика. Метод одного стандарта. Если](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/410106/slide-20.jpg)
Методы определения концентраций
Метод градуировочного графика.
Метод одного стандарта.
Если концентрация стандарта и
анализируемого раствора близки, выполняется следующая зависимость: