Люминесцентные сенсоры

Последние три пункта отражают тот факт, что оптические сенсоры потенциально более информативны, чем электрохимические, поскольку они могут давать целый спектр данных. Кроме того, в случае люминесцентных сенсоров дополнительную [c.474]

Большинство классов аппаратуры, используемой в лабораторных условиях, могут применяться и для промышленных измерений, однако они не удовлетворяют тем жестким требованиям, которые предъявляются к промышленным анализаторам. В качестве примеров можно привести абсорбционные спектрометры (для видимого, УФ- и ИК-диапазонов), рентгенофлуоресцентные спектрометры, а также газовые и жидкостные хроматографы. Зондовые сенсоры представлены рН-зондами, окислительно-восстановительными зондами (ОВЗ) и оптоволоконными датчиками. Последние разрабатываются для абсорбционных или люминесцентных измерений. [c.654]

В зависимости от измеряемого параметра, характеризующего чувствительность датчика к определенному компоненту, выделяют электрохимические (потенциометрические, вольтамперометрические, амперометрические, кулонометрические, кон-дуктометрические), оптические (спектрофотометрические, люминесцентные), чувствительные к изменению массы (пьезоэлектрические и акустико-поверхностно-волновые), магнитные и термометрические датчики. Дополнительная классификация химических сенсоров проводится по определяемому компоненту пробы. Соответственно сенсоры делятся на ионные, молекулярные, газовые, биосенсоры, включая ферментативные и иммуносенсоры. Учитывая сложность классификации (полная классификация и история создания сенсоров может быть найдена в работе [330]) и разнообразие химических сенсоров, в данной главе представлены лишь отдельные группы сенсоров, в которых существенную роль играет модифицирование поверхности неорганических носителей. [c.468]

По сравнению с абсорбционными методами люминесцентные методы чрезвычайно чувствительны (пределы обнаружения до 10 %), и интенсивности сигналов в основном пропорциональны концентрациям анализируемых компонентов. Однако число флуоресцирующих, фосфоресцирующих или люминес-цирующих веществ ограничено. Флуоресценщя играет важную роль в разрабатываемых в настоящее время оптоволоконных химических сенсорах (см. разд. 7.10 и 7.11). Поэтому в этом разделе мы кратко остановимся на принципах люминесцентных методов и разберем основные схемы приборов. [c.159]

Спектрофотометрия и люминесценция остаются важнейшими методами определения следовых количеств- неорганических веществ в объектах окружающей среды В настояп ее время даже наметились тенденции в усилении их роли и значения в общей системе химического анализа, что объясняется по крайней мере двумя факторами. Во-первых, это создание устройств (типа проточно-инжекционной системы), позволяющих полностью автоматизировать химический анализ, и, во-вторых, это создание химических сенсоров с фотометрическими или люминесцентными датчиками. Фактически это — новая концепция химического анализа, позволяющая осуществлять единичные или массовые определения в экспрессном варианте с высокой точностью и надежностью, а также проводить дистанционный анализ в экстремальных условиях, подойти к новым типам приборов с меньшей (в 10 —10 ) металлоемкостью и энергозатратами, что существенно удешевит выполнение массовых анализов, — это особенно важно при контроле за загрязнением окружающей среды. [c.6]

Для многих применений большое значение имеет не производство упорядоченных неорганических-органических структур, а, скорее, создание периодических неорганических структур на наноуровне с удалением органической структуры. Такие периодические пористые структуры открывают новые возможности создания композитных материалов. Так, каталитически активные или другие центры могут быть помещены на внутреннюю часть пор, что создает возможность создания катализаторов с регулируемой активностью и селективностью за счет размера и формы, разделения влияния носителя и химических сенсоров. Ряд оптических и электронных материалов могут быть введены в поры, включая полупроводяшие полимеры, порфири-ны и другие люминесцентные и поглощающие молекулы. [c.460]

Исключением из рассмотренной выше группы приборов являются сенсоры на основе хемилюминесценции и биолюминесценции. Причина этого состоит в том, что хеми- и биолюминесценция пропорциональны скорости генерации продукта, а не его концентрации. Здесь измеряемым параметром является стационарное излучение света по мере диффузии и взаимодействия определяемого вещества в фазе реагента. Образовавшийся продукт в дальнейшем не вносит вклада в наблюдаемый сигнал. По мере расхода реагента реакгщя, ответственная за люминесцентное излучение, будет замедляться. Это затруднение, однако, можно свести к минимуму, если общее количество реагента велико по сравнению с расходуемым. В работах автора [3, 12] описан чувствительный кислородный сенсор на основе хемилюминесценции тетра-кис(алкиламиноэтилена). [c.481]

Еще одна проблема, возникающая при использовании хемилюминесценции и биолюминесценции в сенсорах, связана с необходимостью пополнения реагента. Коль скоро мы хотим использовать такие преимущества эмиссии света, как простота детектирования и высокая чувствительность, то в конструкции прибора необходимо предусмотреть и возможность добавления реагента. Следует понимать, что рассматриваемое явление предполагает необратимое окисление субстрата - люциферина в случае биолюминесценции и легко доступной небольшой органической молекулы в хемилюминесценции. Для многих описанных в этой главе реакций удается сделать так, чтобы их скорость зависела только от концентрации определяемого вещества. В настоящее время единственный способ достижения этого состоит во введении избытка люми-несцирующето соединения. В обычном анализе такое буферирование самим реагентом не представляет проблемы, но нужно проявить немало изобретательности, чтобы добиться того же эффекта в пределах ограниченного рабочего объема сенсора. Если, однако, допустить, что концентрация определяемого вещества не слишком отличается от нижней границы диапазона определяемых концентраций (это предположение вполне согласуется с исключительной чувствительностью метода), то нетрудно найти приемлемую конструкцию прибора. Интересным примером долговременного обеспечения природной люминесцентной системы люциферином является сам светляк. Этот организм появляется из куколки со всем запасом люциферина, который необходим на время (около одного месяца) почти непрекращающегося импульсного свечения по ночам Учитывая, что потребность фотоумножителей в фотонах существенно ниже интенсивности вспышки светляка, можно было бы оценить продолжительность работы сенсора. До такой оценки нельзя дать точный ответ на этот вопрос, однако в лучших случаях продолжительность работы сенсора не слишком отличается от срока службы ферментов, используемых в существующих биосенсорах. Хемилюминесцирующие соединения могут функционировать в виде твердых тел или паст можно предусмотреть и удерживающие их полупроницаемые мембраны в сочетании с соответствующим образом измененными соединениями. [c.501]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология