Люминесценция веществ и их химическая структура

Особенности качественного люминесцентного анализа. Качественный химический люминесцентный анализ позволяет обнаруживать по спектру свечения присутствие определенного вещества или группы веществ в анализируемой пробе, а также следить за ходом химических реакций. Чаще всего при люминесцентном анализе изучают собственное свечение анализируемого вещества. Однако дело осложняется тем, что только небольшое число соединений обладает четкими, имеющими характерную структуру спектрами люминесценции, которые позволяют делать однозначное заключение о присутствии определенного вещества (таковы редкоземельные и ураниловые соединения, порфирины, хлорофилл и некоторые другие) в большинстве же случаев спектры люминесценции имеют вид широких размытых полос, лишенных колебательной структуры. У смесей люминесцентных веществ полосы излучения отдельных компонентов часто накладываются друг на друга. Поэтому люминесцентный анализ не вызывает трудностей лишь тогда, когда в исследуемой смеси имеется только одно вещество, обладающее люминесцентной способностью, или когда компоненты смеси имеют свечения, расположенные в различных областях спектра (например, красное v синее свечения). Однако такие случаи встречаются довольно редко. [c.445]

Применение люминесценции для аналитических целей включает широкую область использования ее для идентификации веществ, для обнаружения малых концентраций веществ для контроля изменений, претерпеваемых веществом для определения степени чистоты веществ. Широко применяются измерения люминесценции при изучении кинетики обычных химических реакций. Высокая чувствительность метода позволяет фиксировать малую степень превращения, а иногда по люминесценции промежуточных соединений становится возможным установить механизм химической реакции. Люминесцентные методы используются в биологии, в частности, для исследования структуры белков методом флуоресцентных зондов и меток. [c.49]

Некоторые вещества, имеющие особую молекулярную структуру, при облучении их видимыми или ультрафиолетовыми лучами становятся источниками излучения, т. е. люминесцируют. Люминесцентное свечение возникает в веществе при облучении его рентгеновскими и 7-лучами, бомбардировке электрически заряженными частицами (например, а- или -частицами) за счет энергии, освобождающейся при химической реакции, тепловой энергии и пр. По продолжительности свечения процессы люминесценции разделяют на флуоресценцию и фосфоресценцию, первая из которых исчезает с прекращением облучения, а вторая длится какой-то промежуток времени после облучения. При люминесцентной дефектоскопии материалов (63) используют в основном явление флуоресценции. [c.163]

При качественном люминесцентном анализе большую помощь оказывают также поляризационные спектры, которые тесно связаны с химической структурой исследуемых веществ и в некоторых случаях могут быть более характерными, чем спектры поглощения и люминесценции этих соединений (рис. 204). [c.447]

ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ВЕЩЕСТВ И ИХ ХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА [c.51]

Если поглощенная веществом энергия излучается полностью или частично в виде света, то наблюдается явление люминесценции. Свечение фосфора в темноте вызывается химической реакцией (соединением с кислородом) и является примером хемилюминесценции. Люминесценция проявляется в виде флуоресценции, когда поглощенная световая энергия вновь излучается в виде света, обычно с ббльшей длиной волны, чем у источника возбуждения. Так, желтый раствор динатриевой соли Флуоресцеина в синем свете обладает ярко-зеленой флуоресценцией. Поскольку возбужденные молекулы обычно возвращаются не к низшему уровню колебаний, соответствующему основному состоянию, а переходят в состояние, характеризующееся более высоким уровнем колебаний, то энергия излучения меньше энергии возбуждения и длина волны флуоресцентного излучения больше, чем длина волны поглощенного или возбуждающего излучения. Так же как колебательная структура спектра поглощения соответствует уровням колебания возбужденного состояния, так и колебательная структура спектра флуоресценции соответствует колебательным уровням основного состояния. Спектры флуоресценции многих соединений (например, полициклических ароматических углеводородов) и их спектры поглощения в длинноволновой части ультрафиолетовой области представляют собой приблизительно зеркальное изображение. [c.1390]

Методы люминесцентного анализа можно разделить на несколько основных групп. Наблюдение собственной флуоресценции является наиболее простым методом. С помощью этого метода можно проводить определение химического состава вещества. Однако, не всегда этот метод прост. Спектры люминесценции большинства веществ имеют широкие полосы свечения. Отсутствие линий и типичной структуры затрудняет проведение химического анализа. [c.107]

Спектр люминесценции какого-либо активатора зависит не только от кристаллической структуры вещества основы, но и от его химического состава, особенно в тех случаях, когда имеет место передача энергии возбуждающего света от основы к активатору. Поэтому влияние кристаллической структуры вернее было бы проверять на полиморфных соединениях одного химического состава.— Прим. ред. [c.68]

Поскольку флуоресценция веществ чрезвычайно сильно зависит от окружения флуоресцирующих центров, естественно, что флуоресцентный анализ широко нримецяется для анализа структуры различных молекул. И требования к флуоресцирующим метчикам в данном случае отличаются от тех, которые предъявляются к флуоро-хромам, используемым для количественного анализа. Для изучения химической структуры сложных биополимеров с успехом используются флуорохромы, обладающие выраженной метахромазией, или те, у которых квантовый выход люминесценции меняется при изменении конформации всей молекулы. Нередко для изучения структуры какого-либо вещества пртеняют два флуоресцентн]ых метчика и, изучая взаимодействие двух флуорохромов, судят о взаимном пространственном расположении групп, к которым присоединены эти метчики. [c.295]

Люминесценция (от lumen — свет) — свечение веществ, возникающее после воздействия на них каких-либо источников энергии света, электронных лучей, ионизирующего излучения. Фотолюминесценция — люминесценция объекта под влиянием света. Свет люминесценции имеет большую длину волны, чем свет возбуждающий, поэтому возбуждают люминесценцию коротковолновыми лучами. Если освещать люминесцирующий объект синим светом, то он испускает лучи красного, оранжевого, желтого или зеленого цвета. В результате возникает цветное изображение объекта. Длина волны излучаемого света (цвет люминесценции) зависит от физико-химической структуры люминесиирующего вещества. [c.15]

Получены и исследованы квазилинейчатые спектры поглощения и люминесценции большого числа многоатомных молекул. Алифатическая матрица оказалась универсальной для большого числа органических веществ благодаря своим физико-химическим и кристаллохимическим особенностям. Кристаллохимические исследования показали многообразие структурных форм, которые могут образовывать при замораживании цепочечные молекулы предельных углеводородов и, в особенности, четные члены гомологического ряда [503, 504]. Структура кристаллов норхмальных парафинов характеризуется довольно плотной упаковкой (коэффициент упаковки /С=0,6- 0,8), и имеющиеся в структуре пустоты малы по сравнению с самими молекулами, так что заполнение этих пустот молекулами органической примеси, по-видимому, маловероятно. В связи с этим при замораживании раствора ароматического углеводорода в нормальном парафине наиболее вероятным является образование твердого кристаллического раствора по типу замещения. Для образования таких кристаллических растворов необходимым условием является близость формы и размеров молекул исходных соединений. Только при выполнении данных условий замена молекул в решетке матрицы молекулами органической примеси не вызывает существенных деформаций в кристаллической структуре замороженного растворителя. [c.236]

В наще время исследования люминесценции обеспечивают получение обширной информации о природе возбужденных атомов или молекул, об их структуре, размерах и форме, их ориентации, времени жизни и, косвенно, об их дальнейшей судьбе, когда они существуют недостаточно долго, чтобы претерпеть излучательную дезактивацию. Таким образом, люминесценция является ценным методом исследования химии возбужденных состояний, и поскольку все химические реакции протекают с участием так или иначе возбужденных частиц, то люминесценция, понимаемая достаточно широко, освещает всю область химии. Мы вовсе не утверждаем при этом, что все возбужденные состояния приводят к люминесценции. Так как люминесценция представляет собой устранение возбуждения путем испускания в виде световых квантов поглощенной (или полученной иным образом) энергии, то она конкурирует с химическими реакциями, и с химической точки зрения каждый излученный квант является потерянным. Однако, как упоминалось выше, по изменению люминесценции в различных средах или при изменении температуры, а также по особенностям тушения люминесценции при добавлении молекул других веществ можно судить о процессах переноса энергии и о возможных химических реакциях. [c.65]

Существует группа люминесцирующих веществ, молекулы которых обладают так называемой нежесткой структурой. К числу таких веществ относятся люминофоры дифенил- и трифенилметанового ряда, цианины и др. Если такие молекулы поместить в среду с малой вязкостью, то оказывается возможным поворот двух крупных частей молекулы относительно друг друга вокруг соединяющей их простой химической связи. Электронная энергия возбуждения, вызывающая появление люминесцентного свечения, в этих условиях может превратиться в колебательно-вращательную энергию, приводящую к относительному вращению двух частей молекулы. Такое превращение электронной энергии вызовет, естественно, тушение люминесценции. Следует подчеркнуть, что не макровязкость, а локальная вязкость среды определяет этот процесс, т. е. способность сегментов макромолекул в той или иной степени совершать тепловое движение. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология