ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Флуориметрия из "Инструментальные методы химического анализа " Целесообразно сравнить интервалы времени между поглощением и испусканием фотона во всех этих процессах. Легче всего увидеть разницу между флуоресценцией и фосфоресценцией. Последняя может иногда длиться несколько секунд после удаления источника возбуждения, тогда как время задержки флуоресценции составляет 10- —10 с. Эти интервалы представляют собой полупериоды существования возбужденных частиц, т. е. промежутки времени, необходимые для того, чтобы половина молекул испустила фотоны и вернулась в исходное состояние. Другими словами, возбужденное состояние флуоресцирующих молекул может продолжаться в среднем 10- с, тогда как молекулы фосфоресцирующих веществ, будучи мета-стабильными, находятся в возбужденном состоянии гораздо дольше. Молекулы, активные в рамановской спектроскопии, не найдя подходящего уровня Я, могут сразу же вернуться на основной электронный уровень 5о. Очевидно, что эти три процесса протекают по разным механизмам. [c.149] НОГО СОСТОЯНИЯ. Большинство таких возбужденных молекул в результате потери энергии при столкновениях стремятся перейти на самый низкий колебательный уровень (процесс II). Этот безызлучательный процесс заканчивается тем, что молекулы оказываются на возбужденном синглетном электронном уровне Si, с которого они могут вернуться в исходное состояние с излучением фотона (флуоресценция, процесс IV). С меньшей вероятностью они могут перед излучением перейти на метастабильный триплетный уровень (фосфоресценция, процессы V, VI и VIII). В любом случае молекула может в конце концов оказаться в каком-либо колебательном состоянии основного уровня. Этим объясняется, почему спектры флуоресценции и фосфоресценции состоят из множества близко расположенных линий, по большей части в видимой области. В присутствии растворителя линии уширяются и сливаются друг с другом, в результате чего получается менее структурированный спектр, внешне напоминающий спектры поглощения в УФ- и видимой областях. [c.150] Математически флуоресценция описывается более сложными зависимостями, чем поглощение, для которого существует сравнительно простой закон Бера. С одной стороны, при прохождении через массу раствора излучение поглощается по экспоненциальному закону. С другой стороны, флуоресцентное излучение всегда, хотя бы в малой степени, поглощается раствором, но толщина слоя, через которую оно проходит, не является постоянной величиной, поскольку излучение возникает во всем объеме раствора, а не в какой-либо одной точке. Полные уравнения имеют слишком громоздкий вид и здесь не рассматриваются, их можно найти в литературе [2, 3]. [c.153] При проведении серийных анализов ошибку можно уменьшить, построив градуировочный график по растворам с известной концентрацией. На рис. 6-4 представлена зависимость флуоресценции водных растворов фенола от концентрации [5], из которой очевидно, что кривая почти линейна лишь до концентрации 10 мкг/мл, а определение возможно примерно до 70 мкг/мл. За этой точкой интенсивность падает вследствие сильного поглощения испускаемого излучения раствором. [c.154] Тушение флуоресценции. Так называется явление уменьшения интенсивности флуоресценции (или фосфоресценции) вследствие специфического влияния состава раствора. Тушение, происходящее в результате сильного поглощения раствором падающего или испускаемого излучения, называется концентрационным тушением или эффектом внутреннего фильтра. Если же этот эффект вызван самим флуоресцирующим веществом, он называется самотушением примером служит отклонение от прямолинейной зависимости при повышении концентрации фенола (рис. 6-4). [c.155] Тушение может быть также вызвано безызлучательными потерями энергии возбужденными молекулами. Реагент, вызывающий тушение, облегчает переход молекул с возбужденного синглетного на триплетный уровень, с которого излучения не происходит. Тушение многих ароматических соединений растворенным кислородом протекает, вероятно, по этому механизму. В некоторых системах тушение флуоресценции может быть вызвано переносом электрона с участием возбужденной молекулы, например флуоресценция метиленового голубого тушится ионами двухвалентного железа. [c.155] Уменьшение тушения вследствие изменений в химической природе флуоресцирующего вещества иногда называют химическим тушением. Как правило, этот вид тушения зависит от pH. Например, в интервале pH 5—13 возбуждение при 290 нм вызывает голубую флуоресценцию анилина. При более низких значениях pH анилин существует в виде катионов анилиния, а в сильнощелочной среде — в виде анионов причем ни та ни другая частица не флуоресцирует. [c.155] Вернуться к основной статье