P1100227

znacznie większy* (I s i więcej). Zmniejszenie temperatury wpływa na wzrost nuę. •żrnia i średniego czasu życia fosforcscencji.

Wpływ struktury substancji, jej ładunku i obecnych podstawników, na fosfo. rcsccncję jest analogiczny jak w przypadku fluoresocncji. Czynniki, które zwiększaj natężenie fosforesccncji równocześnie przedłużają jej średni czas życiu.

21.4.3. Zastosowanie fosforcscencji w analizie Ilościowej

Zależność między natężeniem fosforcscencji a stężeniem substancji jest analogiczna do zależności podanej dla fluoresccncji. Przy małych stężeniach natężenie fosforcscencji jest liniową funkcją stężenia

- A0_O £2.3tle    (21.9)

proporcjonalną do molowego współczynnika absorpcji molowej i strumienia światli wzbudzającego. Wydajność kwantowa £ charakteryzuje efektywność promieni*, wania w stosunku do konkurencyjnego przejścia bczpromicnistcgo (rys. 21.4, proces D).

W równaniu (21.9) występuje stała przyrządu A. która ma analogiczne znaczenie jak w przypadku fluoresccncji Stosując fosforcscencję do analizy ilościowej wykorzystuje się równanie (21.9).

21.4.4. Przyrządy do pomiaru fosforcscencji

Spektrometr fosfortscencyjny ma, podobnie jak fluorescencyjny, dwa moso* chromatory- Wyposażony on jest w urządzenie rotacyjne, które zapewnia przemienne oświetlanie próbki promieniowaniem wzbudzającym i jej zaciemnianie. Gdy próbki jest nieoświetlona, emitowane promieniowanie poprzez monochromator pada tu. fotodetektor (najczęściej fotopowicłacz). Urządzenie to pozwala na regulację czasu upływającego między zakończeniem wzbudzania i mierzeniem emitowanego promieniowania. Tylko przyrządy z oscyloskopem (lub umożliwiające wprowadzeni danych do pamięci maszyny cyfrowej) mogą rejestrować zależność widma fasfore-sccncji od czasu. Większość widm mierzy się przy odpowiednio wybranej dlugośa fali. Wynik umożliwia nie tylko określenie średniego czasu życin, ale równic! dostarcza informacji o obecności substancji fosforyzujących i ewentualnie o ich szybkich przemianach.

12. SPEKTROSKOPIA W PODCZERWIENI 22.1. ZASADA METODY

Spektroskopia w podczerwieni wykorzystuje zjawisko absorpcji promieniowania podczerwonego przez cząsteczki. Cząsteczki mogą absorbować promieniować* elektromagnetyczne. Przyczyną tego są zmiany stanu elektronowego powłok, rucha oscylacyjnego atomów i rotacji całej cząsteczki* Wszystkie trzy rodzaje ruchu, tj<

elektronowy, oscylacyjny i rotacyjny są wzajemnie zależne. Zmiana powłoki elektro-nowej powoduje zmianę stanu oscylacyjnego i rotacyjnego cząsteczki. Zmiana stanu oscylacyjnego wywołuje zmianę stanu rotacyjnego. Mimo to można rozpatrywać tc ruchy jako niezależne, ponieważ ruch ciężkich jąder jest o rząd powolniejszy od ruchu elektronów.

Częstość ruchów oscylacyjnych cząstec/ck wynosi 4000-100 cm^-1, tj. 2.5--100 pm. Częstości ruchów rotacyjnych cząsteczek odpowiada zakres dalekiej podczerwieni aż do zakresu fol rudlowych. Spektroskopię w podczerwieni stosuje się do badania widm oscylacyjnych i oscylacyjno-rotacyjnych (rys. 22.1. tabl 22.1).

■ — P, cm'

Ryit. 22.1. Widmo w podczerwieni 3.4 - dwumctylofenclu (technika KHr) Tablica 22.1. Zakresy spektroskopii w podczernieni

Zakres podczerwieni	v.cm~*	ż. |im	E. J-mol^-* - tO-*
Bliska podczerwień	12500-5000	S00nm-2	15,1-6,0
Średnia podczerwień	5000 650	2-15.4	S.O-3.7
Daleka podczerwień	650 200	15,4-50	3.7-0.24

Oscylacje i rotacje cząsteczek są w istocie rzeczy zgodne z prawami mechaniki kwantowej. Ruchy oscylacyjne i rotacyjne są powolne i dlatego można je dobrze opisać stosując metody fizyki klasycznej. Ruchy oscylacyjne (drgania) można w pierwszym przybliżeniu rozpatrywać jako harmoniczne.

Drgania dwuatomowej cząsteczki można przedstawić za pomocą prostego modelu dwóch drgających punktów połączonych sprężyną (rys. 22.2). Jeżeli ściśniętą

Rys. 22.2. Drgania cząsteczki dwua tomowej

sprężynę nagle się uwolni, to punkty materialne m, (atom X) i m₂ (atom £) zaczną drgać ruchem harmonicznym.

Jeżeli przedstawi się zależność energii potencjalnej (l/) od zmieniającej się odległości atomów (r), to otrzyma się parabolę (rys. 22.3).