ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение квантового выхода флуоресценции из "Фото-люминесценция растворов" Если известен абсолютный квантовый выход флуоресценции одного из веществ фь легко можно вычислить квантовый выход флуоресценции другого вещества. Практически записывают оба неисправленных спектра в разных опытах и исправляют их, как описано в разделе III, К, 3. Затем измеряют площади под исправленными спектрами и для каждого вещества вычисляют отношение площади исправленного спектра к высоте неисправленного пика в одних и тех же единицах (например, в делениях шкалы самописца). Затем по возможности точнее определяют интенсивности флуоресценции в максимумах спектров. Умножая отношение интенсивностей пиков на ранее определенное отношение факторов, получают отношение которое подставляют в уравнение (247). [c.247] При измерении относительных выходов флуоресценции необходимо избегать ошибок за счет эффектов внутреннего фильтра, немонохроматичности возбуждающего света, флуоресценции кювет, тущения кислородом и фоторазложения. Ошибки, обусловленные первыми двумя факторами, в принципе легко устранимы, но на практике на них часто не обращают внимания. Уравнение (21) применимо лишь в том случае, если доля возбуждающего света, поглощаемая раствором, пренебрежимо мала. Оптическая плотность 0,01 (см. раздел 111,3,2) будет давать ошибку 2,3% в интенсивности наблюдаемой флуоресценции. Поэтому по возможности оптическая плотность не должна превышать этой величины. Если выход флуоресценции и чувствительность прибора малы и приходится использовать большие оптические плотности, необходимо вводить поправку на поглощение возбуждающего света (раздел П1,3,2) или, что лучше, подбирать одинаковые оптические плотности двух растворов. Оптическая плотность не должна превышать 0,4 на 1 см, если используется кювета толщиной 1 см, а свет отбирается из ее центра (т. е. эффективная оптическая плотность равна 0,2). Однако при современных чувствительных приборах такие оптические плотности приходится использовать редко. [c.248] При работе с разбавленными растворами необходима осторожность при определении оптической плотности для подстановки в уравнение (247). Для получения достаточно надежных результатов с растворами, имеющими оптическую плотность 0,01 на 1 см, следует использовать кювету толщиной 10 см. Надо быть уверенным, что растворы не содержат следов мути или взвешенных пылинок, иначе возможны значительные ошибки при определении оптической плотности в слое раствора толщиной 10 см. С другой стороны, оптическую плотность на 1 см можно вычислить из измерений более концентрированных растворов, но при этом следует убедиться в том, что выполняется закон Бера (измерить ряд растворов различной концентрации). [c.248] Большие ошибки при определении выхода флуоресценции могут возникать, если возбуждающий свет не будет монохроматическим. Например, ртутная линия 313 нм слабо поглощается антраценом, а ртутная линия 254 нм поглощается в 100 раз сильнее. Таким образом, если линия 313 нм выделяется фильтром, который пропускает I % линии 254 нм, наблюдаемая интенсивность флуоресценции будет почти в 2 раза больше той, котора,я наблюдалась бы, если для возбуждения использовалась чистая линия 313 нм. Так как сравниваемые вещества не всегда имеют одинаковую разницу в поглощении двух линий, в измеряемое отношение выходов флуоресценции можно внести существенную ошибку. Следует отметить, что даже если для выделения ртутной линии используется монохроматор, в прошедшем через него свете может находиться большая доля рассеянного света нежелательных длин волн. Поэтому следует проверять чистоту возбуждающего света. Это можно сделать, определяя спектральное распределение света после отражения от поверхности окиси магния или (проще, но менее точно) наполняя кювету слегка мутным, но прозрачным раствором и измеряя спектр рассеянного света. [c.249] Значительные ошибки при измерении оптической плотности могут возникать, если спектр поглощения в исследуемой области довольно крутой. Большинство ртутных линий состоит из ряда тесно расположенных линий или уширенной линии, если используется лампа высокого давления. Свет, выделяемый монохроматором из излучения ксеноновой лампы, обычно содержит даже еще более широкие полосы. Поэтому, если спектр поглощения очень крутой, следует измерять оптическую плотность раствора тем же пучком света, который используется для возбуждения флуоресценции. Необходимо, однако, отметить, что эта процедура не исправляет полностью немонохромэтичность возбуждающего света. В частности, не вводится поправка на присутствие небольшой доли света с сильно отличающейся длиной волны, для которой коэффициент поглощения во много раз больше, как в случае с антраценом, описанном выше. Из-за трудности получения точных значений поглощения для полихроматического света при измерении выходов флуоресценции ртутные лампы используются чаще ксеноновых. [c.249] Для веществ, имеющих относительно долгоживущую флуоресценцию, существенное значение может иметь тушение растворенным воздухом. Воздух обычно удаляют, пропуская перед измерением через раствор ток азота. [c.250] Примечания. Значения, приведенные в столбце 3, относятся к следующим стандартным растворам А — антрацен в этаноле. А , — антрацен в бензоле, ДФА —9,10-ди-фенилантрацен в циклогексане, X — бисульфат хинина в разбавленной Нг804, РБ — родамин Б в этаноле. [c.253] Относительные квантовые выходы флуоресценции можно определить более точно, чем абсолютные величины, и, таким образом, если известны относительные значения, их можно коррелировать с известными абсолютными значениями и в конце концов исправлять последние, где возможно. Особенно необходимо исправлять абсолютные значения квантового выхода в случае, если вещество имеет кажущийся выход флуоресценции (измеренный по имеющемуся стандарту) значительно больше единицы. Хотя значения, измеренные для некоторых веществ при тех же условиях, сильно варьируют (табл. 25), маловероятно, что среднее значение для большинства измеренных соединений (например, бисульфата хинина или антрацена) имеет ошибку более 10%. Максимальное значение квантового выхода флуоресценции имеют 9,10-дифенилантрацен (0,76—1,0), щелочной раствор флуоресцеина (0,79—0,92) и перилен (0,87—0,98). Косвенным подтверждением таких высоких значений служат низкие выходы образования триплетов (см. разделы IV, А, 4—6). Например, низкий выход образования триплетов перилена соответствует его высокому квантовому выходу флуоресценции. [c.253] Вернуться к основной статье