Люминесцентный анализ

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ, совокупность методов анализа, основанных на явлении люминесценции. Наиб. распространение получил анализ, основанный на фотолюминесценции исследуемого в-ва, возбуждаемой УФ излучением. Источниками последнего служат кварцевые газоразрядные ртутные или ксеноновые лампы и УФ лазеры. Pегистрируют люминесценцию визуально, фотографически или фотоэлектрически с помощью спектрографов, фотометров и спектрофотометров. Люминесцентный анализ подразделяют на качественный и количественный. Качеств. люминесцентный анализ проводят по спектрам люминесценции. Его используют, напр., для обнаружения битумов в породах, следов люминесцирующих орг. и неорг. в-в в разл. объектах. Разновидность качеств. люминесцентного анализа - сортовой анализ, к-рый позволяет обнаруживать невидимые при обычном освещении различия в исследуемых объектах и используется для установления сортности и качества стекол, семян, с.-х. продукции, для определения минералов в породах, поверхностных и сквозных дефектов, выявления подделок, в криминалистике и т.д. Количеств. люминесцентный анализ основан на зависимости интенсивности люминесценции от кол-ва люминесцирующего в-ва. Различают флуоресцентный, фосфоресцентный и хемилюминесцентный анализы. Флуоресцентный анализ основан на образовании люминесцирующих комплексных соед. элементов с орг. реагентами, напр. гидроксипроизводными флавона (морин, кверцетин), производными тригидроксифлуорона и гидроксиантрахинона, 8-оксихинолином, родаминами и др. Этот метод мало селективен, большинство реагентов - групповые, лишь люмогаллион специфичен для определения Ga и люмомагнезон - Mg. Для увеличения селективности используют экстракционно-флуоресцентный анализ - предварит. разделение анализируемой смеси методом экстракции, а также охлаждение р-ров до азотных и гелиевых т-р. В последнем случае может возникнуть фосфоресценция. Фосфоресцентный анализ обладает большой селективностью, т.к. лишь немногие катионы образуют с орг. реагентами фосфоресцирующие комплексы, сами же реагенты не фосфоресцируют. Для регистрации спектров и интенсивности фосфоресценции используют фосфороскоп; при этом флуоресценция не регистрируется. Хемилюминесцентный анализ основан на свечении, возникающем в результате окислит.-восстановит. р-ций орг. в-в, напр. люминола, люцигенина и др., с катионами переходных металлов, напр. Fe(III), Co(II), Cu(II), Ni(II), Mn(II) и др.; концентрацию последних определяют по изменению интенсивности свечения. Предел обнаружения 5.10^-7%. По собственной люминесценции определяют U, лантаноиды и нек-рые переходные элементы с большой селективностью, т. к. их спектры в ряде случаев характеризуются структурой. Пределы обнаружения U в водах и геол. объектах при применении кристаллофосфоров 5.10^-7-1.10^-8%; РЗЭ при использовании орг. реагентов 10³-10^-4%, в кристаллофосфорах 10^-5-10^-6%; переходных элементов (в т.ч. и платиновых) в кристаллофосфорах 10^-5-10^-6%. Ртутеподобные ионы (Tl⁺, Pb²⁺, Bi³⁺, Те⁴⁺, As³⁺, Sb³⁺) можно определять по люминесценции замороженных р-ров их солей или в кристаллофосфорах с пределом обнаружения 10^-4-10^-7%. Применение лазеров позволяет снизить пределы обнаружения нек-рых элементов до 10^-13%. Люминесцентный анализ орг. соед. затруднен, т. к. их спектры люминесценции, как правило, неспецифичны. Однако предложены методы количеств. определения порфиринов, витаминов, антибиотиков, хлорофилла и др. в-в, в спектрах к-рых имеются характеристичные полосы. При использовании лазеров пределы обнаружения достигают 10^-7-10^-11%. Ароматич. соед. в замороженных р-рах алифатич. углеводородов при т-рах 77 К дают характерные для каждого соед. квазилинейчатые спектры люминесценции (эффект Шпольского). Этот метод используют для определения полициклич. ароматич. углеводородов в экстрактах растений, почв, продуктов питания, горных пород и т.д. с пределом обнаружения 10^-7-10^-8%, а также для определения бензола, его гомологов и производных, ароматич. аминокислот при т-рах жидкого воздуха, азота, гелия в водно-солевой матрице с пределом обнаружения 10^-4-10^-6%. Люминесцентный анализ используют в иммунохим. анализе для определения антител, гормонов, лек. препаратов, вирусных и бактериальных антигенов по концентрации комплекса антиген - антитело. При этом в иммунном флуоресцентном анализе к антителу непосредственно присоединяют флуоресцирующие в-ва, напр. РЗЭ, флуоресцирующие красители (чувствительность метода 10^-14 моль/л), а в иммуноферментном анализе к антителу присоединяют фермент и в результате ферментативной р-ции, сопровождаемой биолюминесценцией, определяют ферментативную активность (чувствительность метода 10^-11 моль/л).

Паркер С., Фотолюминесценция растворов, пер. с англ., М., 1972; Головина А. П., Левшин Л. В., Химический люминесцентный анализ неорганических веществ, М., 1978; Алексеева Т. А., Теплицкая Т. А., Спектрофлуориметрические методы анализа ароматических углеводородов в природных и техногснных средах, Л., 1981, с. 215; Карякин А. В., п-Электроны гетероатомов в водородной связи и люминесценции, М., 1985, с. 135.

А. В. Карякин.

Читайте еще

Люминесцентный анализ — принципы и применение

Хемилюминесцентный анализ в химии

Фотометрический анализ в химии — принципы и методы

Фотометрический анализ — основы и методы

Методы количественного элементарного анализа органических веществ

Элементный анализ — методы и применение

Методы анализа органических веществ

Флуоресцентные красители — строение и применение

Люминесценция в биологии и медицине

Эмиссионная фотометрия пламени — основы и применение

Физические методы анализа в химии

Радиохимический анализ — методы и применение