Реферат: Явище люмінесценції

Нині розроблено багато методик хемілюмінесцентного визначення слідових кількостей (домішок) металів у різних матеріалах високої чистоти. Всі вони базуються, на лінійній залежності між інтенсивні­стю хемілюмінесценції та концентрацією каталізатора в розчині.

Люмінесцентні індикатори, наприклад, люмінол, використовують також для встановлення точки еквівалентності в титрометричному аналізі.Застосування базується на залежності інтенсивності хемілюмінесценції від рН розчину.

Хемілюмінесцентний метод використовують також для аналізу малих кількостей органічних речовин - ароматичних амінів, фенолів, вуглеводів та ін. в останній час існує можливість застосування люмінесцентного методу аналізу для визначення фруктози і сахарози в меді, вуглеводах.

Спектр люмінесценції будь-якої речовини залежить від її природи. На цій залежності базується, якісний люмінесцентний аналіз. Суть його полягає в тому, що коли розглядати ззовні однакові об'єкти в білому світлі, то вони не відрізняються між собою, але після освітлення їх ультрафіолетовим світлом, можуть світитися по різному. Так, наприклад, неоднаково світяться свіже зерно і зерно, яке псує­ться, що можна використати для визначення його якості. Сортовий аналіз використовується для сортування різних сортів скла, різних видів палива, для виявлення підробок документів, у медицині.

Для виявлення різних дефектів на поверхні металічних виробів широко використовується так звана люмінесцентна мікроскопія. Нанесене на досліджувану поверхню люмінесціююче мінеральне масло при ная­вності суцільної тріщини просочується наскрізь на незмазану поверхню деталі. Люмінесціююча рідина залишається в дрібних тріщинах пі­сля того, як вона знята з поверхні деталі. Місця дефектів звичайно виділяються на темному фоні за їх яскравою люмінесценцією.

Різновидом якісного люмінесцентного аналізу являється сортовий аналіз, який дозволяє виявити невидимі при звичайному освітленні відмінності в досліджуваному об’єкті та використовується для виявлення сортності та якості скла,, насіння, сільськогосподарської продукції, для виявлення мінералів у гірських породах, поверхневих та наскрізних дефектів, виявлення підробок в криміналістиці.

Флуоресцентний аналіз заснований на утворенні люмінесціюючи комплексних сполук елементів із органічними речовинами, наприклад похідними флавона, такими як морин, кверцетин, похідними тригідроксифлуорона, та гідроксиантрахінона, 8-оксихвноліна, родамінами, тощо. Даний метод мало селективний, більшість реагентів являються груповими реагентами, тільки люмогалліон є специфічним для виявлення Галлію та люмомагнезон – для виявлення магнію для збільшення селективності використовують екстракційно-флуоресцентний аналіз – попереднє розділення аналізованої суміші методом екстракції а також осадження розчинів та охолодження розчинів до температур рідкого азоту та гелію. В останньому випадку може виникнути і фосфоресценція.

Фосфоресцентний аналіз – це метод аналізу, який володіє високою селективністю, оскільки лише деякі катіони утворюють із органічними реагентами фосфоресціюючи комплекси, самі ж реагенти не фосфоресціюють. Для реєстрації спектрів та інтенсивності фосфоресценції використовують фосфороскоп, при цьому флуоресценція не реєструється.

Хемілюмінесцентний аналіз заснований на світінні, що виникає в результаті окисно-відновних реакцій органічних речовин (люмінола, люцігеніну) із катіонами перехідних металів - . Концентрацію металів визначають по зміні інтенсивності випромінювання. Границя виявлення металів складає .

Люмінесцентний аналіз органічних сполук утруднений, оскільки їх спектри люмінесценції, як правило, не специфічні. Однак запропоновані методи кількісного виявлення порфіринів, вітамінів, антибіотиків та хлорофілу в розчинах. При використанні лазерів границя виявлення цих речовин складає . Ароматичні сполуки в заморожених розчинах вуглеводнів при температурі 77 К дають характерні для кожної сполуки спектри люмінесценції (ефект Польського). Тому даний метод використовують для виявлення та кількісного визначення полі циклічних ароматичних сполук в екстрактах рослин ґрунтів, продуктів харчування. Границя виявлення складає .

Перевагою люмінесцентного хімічного аналізу в порівнянні з інши­ми фізико-хімічними методами є його висока чутливість. За допомогою люмінесцентного аналізу можна визначити до мільйонної долі проценту речовини.

Висновки

Люмінесцентний аналіз широко використовують для при дослідженні властивостей текстильного волокна та різноманітних матеріалів, широко він також використовується у медицині для діагностики різноманітних захворювань.

Також на даний час встановлено можливість виявлення структурних змін речовини за зміною спектру люмінесценції речовини.

В хімії по власній люмінесценції виявляють лантаноїди, уран, деякі рідкоземельні метали. Чутливість виявлення яких сягає .

Висока селективність та чутливість люмінесцентного аналізу сприяє широкому застосуванню його в фізиці та хімії, медицині.

Література

1. Барашков Н. Н. Люминесцентный анализ. – М.: Химия, 1983, - 423 с.

2. Карякин А. В., Грибовская И. Ф. Методы оптической спектроскопии и люминесценции в анализе природных и сточных вод. – М.: Химия, 1986, - 324 с.

3. Несмеянов А. Н. Органическая химия. В 2-ух Т. М.: Химия, 1963, 890 с.

4. Полянський Б.А. Люминесцентное исследование органов и систем, - «Наука», Новосибирск, - 1983р.

5. Скоробагатий Я. М. Фізико – хімічні методи аналізу. – Львів, Дарина, 1996, - 186 с.

6. Химическая энциклопедия: в 5 т. – М.: Советская энциклопедия, 1988. – Т. 2Дар-Мед. 1220 с.