ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тушение флуоресценции из "Экспериментальные методы химической кинетики 1971" Собственное время жизни То возбужденного состояния (радиационное время жизни) — среднее время жизни этого состояния в отсутствие любых безызлу- , , , 5 чательных процессов дезактивации. [c.59] При измерении спектра флуоресценции исследователь получает на записывающем устройстве кривые зависимости тока фотоумножителя от длины волны света флуоресценции, падающего на фотоумножитель. Величина фототека пропорциональна интенсивности флуоресценции. Поэтому показания регистрирующего устройства воспринимаются как интенсивность флуоресценции для данной длины волны. Например, на рис. 19 приведен спектр флуоресценции антрацена, Величина I является интенсивностью флуоресценции антрацена при7к. = 405 нм. В практике обычно используются значения относительной интенсивности флуоресценции 111о 1о — интенсивность флуоресценции при определенных стандартных условиях). [c.60] Для получения истинных спектров флуоресценции необходима дополнительная обработка спектров, получаемых на приборе,—калибровка с учетом спектральной чувствительности прибора, поскольку чувствительность применяемых фотоумножителей и светосила оптической части прибора неодинаковы для разных длин волн. Для калибровки прибора используются истинные спектры флуоресценции ряда веществ, имеющиеся в литературе. Получаемый на приборе спектр флуоресценции такого вещества сравнивается с истинным спектром и определяется пересчетный коэффициент для различных длин волн. [c.61] При измерении интенсивности люминесценции существенным является подбор концентрации исследуемого вещества. Известно, что поглощение света слоем раствора толщиной I см определяется уравнением Ламберта—Бугера— Бера (стр. 8). Для того чтобы поглощение света, а следовательно, и люминесценция происходили равномерно по всей толщине раствора, при измерении люминесценции пользуются разбавленными растворами, оптическая плотность которых не превышает 0,1—0,2. Это позволяет избежать трудностей, связанных с возможным образованием димеров, и появления люминесценции этих димеров. [c.61] В ряде случаев спектры поглощения и люминесценции одного и того же вещества несколько перекрываются. Вследствие этого излучение на пути от глубоких слоев к поверхности раствора ослабляется в коротковолновой части спектра люминесценции. Это явление носит название вторичного поглощения или реабсорбции света люминесценции. Для уменьшения влияния реабсорбции также необходимо работать с разбавленными растворами или по возможности учитывать ее. [c.61] Помимо измерения спектров люминесценции изучение люминесценции может включать в себя измерение спектров возбуждения, поляризации люминесценции, определение квантового выхода люминесценции и времени жизни возбужденного состояния. При измерении спектров люминесценции сканируется длина волны излучаемого света. При изучении спектров возбуждения, наоборот, монохроматор анализатора устанавливается на определенной длине волны (например, в максимуме спектра флуоресценции), а сканируется длина волны возбуждения. [c.62] Следует отметить, что щели возбуждения должны быть достаточно малыми, чтобы получить хорошо разрешенный спектр. Получаемая в этом случае зависимость интенсивности флуоресценции от длины волны, прокалиброванная с учетом интенсивности возбуждающего света, и является спектром возбуждения данной люминесценции. [c.62] Определение абсолютных квантовых выходов флуоресценции представляет собой довольно трудную задачу. Оно требует измерения поглощенных и испускаемых квантов во всей области частот с поправками на рассеянный свет, повторное поглощение и на эффекты преломления. На практике часто используют растворы веществ с известным квантовым выходом флуоресценции. Измеряют интенсивность флуоресценции известного и исследуемого раствора в совершенно идентичных условиях как функцию частоты. Строят кривые зависимости относительного числа излученных квантов от частоты. Площади под этими кривыми пропорциональны квантовому выходу флуоресценции. Зная соответствующее значение квантового выхода для стандарта, определяют величину квантового выхода флуоресценции исследуемого соединения. [c.62] Мзмернв If в разные моменты времени i и вычертив кривую n If)t—t, по наклону прямой можно получить величину — 1/т. Среднее время жизни флуоресценции т, определенное экспериментально, немного меньше естественного излуча-тельного времени жизни т, что связано с безизлучатель-ными процессами рассеяния энергии, которые конкурируют с флуоресценцией. [c.63] Зная ф и т, можно определить т. [c.63] Значение интеграла равно площади под кривой поглощения в координатах е и v. Из уравнения видно, что т тем меньше, чем интенсивнее полоса поглощения, вызванная переходом в это состояние. [c.63] Перед излучением молекулы всегда попадают на нулевой колебательный подуровень синглетного возбужденного состояния. Поэтому спектр излучения является характеристикой вещества и не зависит от длины волны возбуждающего света. В отсутствие какого-либо постороннего реагирующего вещества устанавливается стационарное состояние, в котором процесс (П1.13) уравновешивается процессами (П1.14) и (П1.15). В присутствии постороннего реагента Q возбужденная молекула А может реагировать до испускания света. Действие реагента Q будет сводиться к уменьшению интенсивности флуоресценции А. При этом, если образуется возбужденная молекула В, то интенсивность ее флуоресценции будет возрастать. [c.65] Соотношение (И1.27) называется уравнением Штерна— Фольмера. Оно позволяет определить константу скорости реакции тушения из данных изменения относительной интенсивности флуоресценции ///о в зависимости от концентрации тушителя. Знания абсолютных значений интенсивности не требуется, что значительно упрощает измерения. [c.66] Здесь константа заменена на Ее можно найти из экспериментальных данных по зависимости от [Р], а затем можно вычислить 7 при сравнении со значением ко, рассчитанным по теории диффузии. [c.67] Рассмотрим несколько типов реакций возбужденных молекул, которые удобно изучать с помощью измерения флуоресценции. [c.68] Возбужденный димер не флуоресцирует из-за сильного внутримолекулярного тушения в комплексе. [c.68] В настоящее время известны подобные комплексы для нафталина, антрацена, пирена, перилена и других ароматических углеводородов с ди-этиламином, триэтилами-ном, производными анилина и некоторыми другими аминами. [c.69] Разновидностью комплексов, образующихся в возбужденном состоянии, является водородная связь. [c.69] Согласно спектральным сдвигам, которые обычно наблюдаются при кислотной диссоциации ароматических соединений, последние делятся на две группы. [c.70] Вычисленные по уравнению (П1.37) п (П1.45) значения рХ приведены в табл. 10. [c.73] Вернуться к основной статье