Флуоресценция зависимость от вязкости

ВИЛЬНО передает зависимость скорости гашения флуоресценции от вязкости среды и температуры. [c.31]

Флуоресцирующие ионы присутствуют в водных растворах таких веществ, как флуоресцеин и сернокислый хинин. Флуоресценцию тушат добавлением солей, например подпетого калия. Сравнение констант скорости Aq, рассчитанных по уравнению Штерна — Фольмера, с константами, рассчитанными по теории процессов, лимитируемых диффузией (стр. 22), показывает, что тушение происходит при всех или при большинстве столкновений, по-видимому, из-за переноса энергии [34]. При добавлении глицерина для увеличения вязкости раствора, как и следовало oh i-дать, константа скорости уменьшается [36]. При изменении ионной силы константа скорости меняется таким же образом, как константа скорости обычной ионной реакции второго порядка т. е. при очень низких концентрациях (0,01 М) зависимость log к от корня квадратного из ионной силы приближается к линейной, как это предсказывается теорией Дебая — Хюккеля [35] (см. также стр. 166 и сл.). [c.163]

Зависимость выхода флуоресценции Ь от вязкости т, при постоянной концентрации уранилсульфата [c.206]

Построив зависимость выхода флуоресценции разбавленного раствора уранилсульфата й серной кислоте от вязкости (при соответствующих температурах и концентрациях), также получим прямые линии (рис. 3.13). [c.209]

Подобная зависимость для четырех различных солей уранила приведена на рис. 3.14. Кривые для нитрата, сульфата и карбоната уранила линейно экстраполируются до того предельного значения вязкости т) 0,005 пз, которое дало бы значение = 0, если бы кривые при низких значениях вязкости не претерпевали изгиб. График для уранилацетата имеет противоположный изгиб, по-видимому, в связи с фотохимическим разложением. Флуоресценция уранилнитрата в азотной кислоте имеет приблизительно такую же интенсивность, как и в воде. (Вязкости двух растворов близки.) [c.209]

Рис. 3.14. Зависимость выхода флуоресценции Ь разбавленных растворов различных солей уранила от вязкости л (по Вавилову и Левшину, 1928)

Галанин (1951) занимался поисками доказательства резонансного механизма гашения флуоресценции уранила. Он указывал, что длительный период жизни молекулы в возбужденном состоянии (связанный с малой интенсивностью полос поглощения) весьма затрудняет такое доказательство, поскольку он способствует гашению путем столкновений. Для различения этих двух механизмов Галанин измерял зависимость времени жизни флуоресценции [которое в соответствии с уравнением (3.14) пропорционально выходу флуоресценции] от концентрации гасителя при различных вязкостях. (Увеличение вязкости ослабляет гашение за счет столкновений, но не влияет на гашение путем резонансного перехода). [c.216]

Методика состоит в определении относительной интенсивности флуоресценции либо в глицерине при различных температурах (рис. 106), либо в другой вязкой низкомолекулярной жидкости при одной температуре во всех случаях вязкость среды определяется обычными методами. Если построить график зависимости величины обратной интенсивности флуоресценции от Т/ц, то наклон полученной прямой дает величину Ь, а отсекаемый отрезок — / ,. Для полимерных систем значение локальной вязкости т] получают измерением квантового выхода флуоресценции (см. [17]). Если же изучаются изменения локальной вязкости, достаточно определить относительную интенсивность (и, следовательно, относительное значение фототока). Для исследования процессов тушения достаточно знать константы тушения Штерна — Фольмера. Поэтому величину (Q) получают из наклона прямой зависимости /о//<г от Q. [c.180]

Для измерения абсолютной величины локальной вязкости поляризационным ме тодом нет необходимости в определении квантового выхода флуоресценции. Следовательно, измеряемые относительные величины перпендикулярных и параллельных компонентов интенсивности флуоресценции дают степень поляризации р [согласно уравнению (У-6)]. Если графически представить зависимость у от Т/г), при использовании низкомолекулярного растворителя получается прямая, отсекающая на оси отрезок, равный искомой величине ро флуоресцирующего вещества. Наклон В прямой определяется из следующего соотношения [c.180]

Это так называемые уравнения Перрена. При подстановке выражения для времени вращательной корреляции (г ) использовано уравнение (8.73). Именно эти выражения для степени поляризации и анизотропии чаще всего применяются на практике. При этом исследуют зависимость стационарной поляризации или анизотропии раствора макромолекул от температуры Т или вязкости ч. При графической обработке данных, проводимой в соответствии с уравнениями (8.80) и (8.81), должна получиться прямая, из наклона которой находят молекулярный объем (У щр) при условии, что известно время затухания флуоресценции (тр). Пересечение прямой с осью ординат при Г/ч — О дает предельную анизотропию или поляризацию. На рис. 8.24 приведен соответствующий график для химотрипсина. Предельное значение степени анизотропии (=0,3) свидетельствует о практически жестком закреплении флуоресцентной метки. Время вращательной корреляции (15 не) согласуется со значением, полученным из данных по измерению зависимости спада степени анизотропии от времени. Экспериментально найденное значение достаточно близко к теоретическому, оцененному ранее для жесткой сферической белковой молекулы. [c.111]

Принцип метода поляризации флуоресценции заключается в следующем скорость выхода флуоресцентного красителя, связанного с белковой молекулой из плоскости поляризации возбуждающего флуоресценцию света, зависит при постоянной вязкости и температуре раствора от объема молекулы. Поэтому по зависимости параметра, характеризующего эту скорость, от вязкости раствора можно рассчитать эффективный радиус Стокса или эффективный объем моле -сулы. Они непосредственно связаны с временем корреляции молекулы. Подробнее об этом параметре сказано ниже. [c.14]

Боуэн и Уокс [38] получили приближенное уравнение, выражающее зависимость удельной константы скорости тушения флуоресценции от вязкости раствора. [c.152]

Интенсивности и позиции полос флуоресценции таутомерных форм М и Т флавонолов изменяются в зависимости от полярности, протонодонорности либо вязкости их окружения (рис. 5) [3, 6, 16]. Т.е. флавонолы являются мультипара-метрическими зондами, позволяющими одновременно регистрировать несколько физических параметров окружения. [c.390]

Тушение флуоресценции антрацена процессы., лимитируемые диффузией. Измерения тушения флуоресценции в растворе интересны в связи с теорией процессов, лимитируемых диффузией, так как при их использовании можно определить большие константы скорости в растворителях с различной вязкостью и в широком температурном интервале. Для бимолекулярных реакций между незаряженными молекулами, происходящих нри каждом столкновении, приблизительная величина вычисленной константы скорости равна (8ДГ/ЗОООт]) л-молъ -сек , где т] — вязкость. Это выражение предсказывает 1) обратную зависимость скорости от вязкости 2) значение константы скорости порядка 10 л-молъ сек нри 25° в воде (т] = 0,01 пуаз) и в органических растворителях, имеющих сравнимую вязкость 3) зависимость от температуры определяется температурной зависимостью Т 1ц, что дает эффективную энергию активации в несколько килокалорий на моль. Было изучено тушение флуоресценции антрацена и его замещенных кислородом в различных органических растворителях при температурах от —50 до Н-20° при таких концентрациях, когда димеризация незначительна [17, 30, 311. Константы скорости в бензоле, ацетоне, хлороформе и т. д. лежат в интервале 2-10 —8-10 л-молъ -сек- . Эти значения с точностью до 50% согласуются со значениями, рассчитанными из простой теории диффузии нри условии, что в качестве коэффициента диффузии кислорода берут неносредственно наблюдаемую величину [5], а не значение, получаемое из уравнения Стокса — Эйнштейна, которое используется в приближенной теории (Л Г/бят г). (Для тушения двуокисью серы получены сравнимые значения, для тушения четыреххлористым углеродом и бром-бензолом они примерно в 100 раз меньше.) Растворы в различных парафиновых фракциях с вязкостью 0,03—1,9 пуаз обнаруживают зависимость от вязкости [30]. Температурные коэффициенты малы но сравнению с температурными коэффициентами боль- [c.162]

В ЖИДКОМ парафине в широком интервале температур. В значительной части температурного интервала они смогли зарегистрировать оба типа испускания и обнаружили, что в этом диапазоне время жизни замедленной флуоресценции составляет половину времени жизни фосфоресценции, как этого и требует уравнение (140). При высокой температуре (т. е. при низкой вязкости) фосфоресценция была слаба и времена жизни триплетов были получены из экспериментально найденных времен жизни замедленной флуоресценции типа Р (т. е. = 2хор)-При очень низких температурах слабой была замедленная флуоресценция и времена жизни триплетов были найдены непосредственно из времен жизни фосфоресценции. Результаты Стивенса и Уокера, представленные в виде зависимости величины [c.300]

Таким образом, если поляризация и вязкость раствора измерены в интервале температур, в котором изменения т малы (как это имеет место для многих веществ с высокой эффективностью флуоресценции прп комнатной температуре, см. раздел II, Б, 5), то график зависимости lip от Т/г будет представлять собой прямую линию с наклоном (1/ро + Уз) т/У и отсечением 1/Ро. Следовательно, из этих данных можно определить как ро (при этом не обязательно проводить измерения при очень низких температурах), так и молярный объем V. Если т сильно зависит от температуры (например, в случае Г] 5о-фосфоресцепции в жидких средах), то для получения прямой линии по оси абсцисс нужно откладывать величину тГ/т]. Больщинство молекул не являются строго сферическими, но обычно и для них график зависимости 1/р от Т/г представляет собой достаточно хорощую прямую, из которой можно найти эффективный молярный объем V [308]. [c.372]

Суммарный эффект уменьшения выхода флуоресценции при повышении температуры и уменьшении вязкости наблюдается для растворов 9-аминоакридина. В этом случае зависимость выхода флуоресценции от температуры Т (°К) и вязкости т] хорошо описывается формулой [c.25]

Дальнейшее развитие высказанных здесь положений можно найти в работах М. Д. Галанина . Он исследовал зависимость квантового выхода флуоресценции и длительности возбужденного состояния от вязкости глицериновых и глицерино-сахарных растворов кристаллического фиолетового, малахитового зеленого, фенолфталеина, фуксина. Выход флуоресценции в твердом замороженном глицерине при температуре —40 °С был принят за единицу. Вязкость глицерина изменялась путем изменения температуры. Изменение выхода флуоресценции в зависимости от вязкости растворителя оказалось одинаковым для разных красителей, что свидетельствует об одной и той же природе гашения. Этим же автором найдена линейная зависимость между длительностью возбужденного состояния и относительным выходом флуоресценции, т. е. показано, что данное гашение флуоресценции относится к гашению второго рода и, следовательно, связано с процессами, протекающими в молекуле после ее возбуждения. [c.53]

Изотерма при 18° С и кривая зависимости выхода флуоресценции от концентрации [иО +] при постоянной вязкости (а не при =сопз1) подобны кривым на рис. 3.11. В уранилнитратных растворах изотермы ( = / и02 ] при =соп51) представляют линии, горизонтальные даже при комнатной температуре. [c.209]

Направление научных исследований физические и химические испытания стекла, сырьевых и огнеупорных материалов прикладные исследования в заводских условиях (быстрое определение вязкости в зависимости от температуры проблемы резки и повторного обжига расстекловывание контактная микрорадиография и радиокристаллография флуоресценция) изучение поверхностей методом микротвердости сравнение различных стандартов, относящихся к гидролитической устойчивости разработки в области различных технических проблем метрологические и методологические исследования сбор и хранение научно-технической документации по стеклам организация курсов усовершенствования для инженерно-технических работников в области стекла. [c.330]

При дальнейшем критическом изучении этого явления на основании концентрационной зависимости флуоресценции и справедливости закона Ламберта — Бера для сменханных растворов было показано, что оно не связано с образованием димеров донор — акцептор. Кроме того, скорость взаимодействия не зависит от вязкости растворителя и, как показывает расчет, по крайней мере в десять раз выше скорости диффузионного процесса [230]. , [c.271]

Справедливость диффузионного уравнения Дебая [231] (в форме Бэкст-рема — Сандроса [232], разд. 6-7А-6) была подтверждена экспериментально для самотушения флуоресценции растворов углеводородов [229, 230 . Относительно переноса энергии авторы этих работ делают существенное замечание о том, что опытные значения констант скорости самотушения не превышают вычисленные по уравнению Дебая, тогда как наблюдаемые константы скорости сенсибилизации флуоресценции путем переноса энергии превышают рассчитанные максимальные значения в 15—30 раз (в зависимости от растворителя и конкретной пары донор — акцептор). Таким образом, обмен энергией между разными ароматическими углеводородами не является диффузионным процессом, хотя Самотушение растворов этих углеводородов, по-видимому, есть результат лимитируемых диффузией бимолекулярных реакций . Однако, как отмечают авторы, последнюю точку зрения нельзя обобщать, так как самотушение в растворах хлорофилла подчиняется скорее квадратично , чем линейной, зависимости от концентрации и не зависит от вязкости растворителя 1230]. [c.271]

В данном выражении Pq обозначает поляризацию флуоресцирующего пучка, когда флуоресцирующая молекула вращаться не может, а Хгп — среднее гармоническое время релаксации, выражаемое в виде == = 2тгТг/(Тг + т г), где %г и i r — времена релаксации вращения вокруг экваториальной оси и оси симметрии соответственно. Значение Ро может быть получено путем измерения деполяризации флуоресценции в среде с возрастающей вязкостью и линейной экстраполяции зависимости Р от до значения r = 0 [724]. Для сфер Тг = = Ггн, и, следовательно, в соответствии с уравнениями (VI-24), (VI-25) и (VI-43) Хгп пропорционально объему частицы. Для очень вытянутых эллипсоидов вращепия гидродинамическое сопротивление намного меньше при вращении вокруг оси симметрии, чем при вращении вокруг экваториальной оси, и, таким образом, Тг > Тг, а t,./i 2х г, для частиц равного объема с увеличением осевого отношения р будет возрастать, но очень медленно [723]. Следует отметить, что это явление находится в резком противоречии [c.251]

Может оказаться, что полученное значение степени анизотропии меньше, чем теоретически рассчитанное для сферической молекулы известной молекулярной массы. Это обстоятельство указывает на гибкость макромолекулы как целого или на нежесткое присоединение хромофора к макромолекуле. Иногда эти эффекты можно различить, если провести поляризационные измерения при высоких значениях Т/г . 1 гидр хромофора составляет приблизительно 1% или меньше от объема типичной макромолекулы. Если хромофор свободно сочленен с макромолекулой, его время вращательной корреляции будет составлять примерно /100 от соответствующего времени для макромолекулы. При низкой вязкости за небольшой по сравнению с характерным временем затухания флуоресценции период времени хромофор успевает принять все возможные ориентации. Если угол, на который поворачивается хромофор, достаточно велик, наблюдаемая поляризация будет равна нулю. Если, однако, быстрое движение хромофора происходит в ограниченном диапазоне углов вращения, некоторая остаточная поляризация все же будет наблюдаться. Чтобы хромофор смог принять все возможные ориентации, он должен участвовать в движении макромолекулы как целого. Таким образом, при низкой вязкости зависимость остаточной поляризации от Г/т будет отражать движение макромолекулы. Экстраполяция графика зависимости Р от Г/т к Г/т — О позволяет найти конус углов, в котором происходит быстрое движение хромофора. [c.111]

Степень анизотропии флуоресценции меченного красителем белка измеряли сначала в зависимости от температуры при заданной вязкости (0,02 пуаза), а затем — при постоянной температуре (293 К) и переменной вязкости. Получившиеся перреновские графики оказались различными (рис. 8.30). Объясните поведение экспериментальных кривых, а именно различие наклонов при высоких значениях T/rj, различия в величинах А ц, получаемых с помощью линейной экстраполяции к значению Т/г] = О, и совпадение данных при температурах ниже 300 К. [c.124]