Эталон для определения квантового выхода и поверки чувствительности люминесцентных приборов Советский патент 1986 года по МПК G01N21/64 

Изобретение относится к технике измерений, а точнее к методике измерений люминесцентных характеристик веществ при возбуждении в ультрафиолетовой области спектра, и может найти применение в люминесцентном анализе. Известно, что основными требованиями к эталону для измерения квантового выхода люминесценции и поверки люминесцентных приборов являются отсутствие перекрывания спектров поглощения и люминесценции, термическая и фотохимическая стабильность в растворе и при хранении в твердом виде/ отсутствие концентрационного и температурного тушения люминесценции j высокий квантовый выход люминес ценции, квантовый выход люминесценции не должен зависеть от длины волны возбуждающего света. В качестве эталона для определения квантовсуго выхода используют водные растворы солей трехвалентного церия с анионами, не имеющими полос поглощения в ультрафиолетовой области спектра, например Се(С10 ) , 062(30 ) . Водные растворы солей трехвалентного церия имеют широкие перекрывающиеся полосы поглощения в области 200-300 нм и широкую полосу люминесценции с максимумом 350 нм .практически не перекрывающуюся со , спектром поглощения. Неорганические соли церия устойчивы при хранении. Квантовьй выход люминесценции водных растворов CE(C10)j, CeGl, Ce,j(SQ ) равен 1,0010,05 и, как и спектр люминесценции, не зависит от длины волны возбуждения в области 200 300 нм, от концентрации в пределах to - 10 моль/л и от температуры в диапазоне . Затухание люминесценции растворов моноэкспоненциально со временем жизни, равнымt 45 НС. Кинетика затухания люминесценции не зависит от концентрации и температуры (в указанных пределах) а также от .длины волны возбуждения к регистрации. На чертеже представлены спектры .поглощения (кривые 1,2, 3) и люмине цёни,ии (кривые 4, 5, 6) водных раст воров Се С10л)з О, 4), CeClg (2, 5 и Ce,j,(S04)j (3, 6) с концентрацией, ионов Се равной моль/л. Изобретение поясняется примерами Пример 1, Для испытания термостабильности люминесцентных характеристик растворов солей трехвалентного церия были приготовлены раство™ ры Ce(Ciq,. )j, CeClj и Се,,()э марки ЧДА в бидистиллированной ILO с концентрацией ,равной lO-Эмоль/л. Кварцевую кювету с раствором помещают в терморегулируемый блок приборд spex - Fluorolog и при 252 нм измеряли отношения квантовых выходов люминесценции раствора при различных температурах ч(Т) к квантовому выходу люминесценции раствора при 20°С, Времена затухания люминесценции раствора при различных .температурах Т(т) были измерены фазовыми методами на приборе SLM-MC-320/M, а также импульсно-статистическим меодом на приборе PRA. Точность термостабилизации составяет . Результаты измерений для водного аствора Ce2(SO ) приведены в табл. Г для растворов солей CeCl..: и Се(с10 ). езультаты аналогичны). Т а б л и ц а 1 ilib (Т)/Ч(20°С) t{T), НС Данные, представленные в табл.1, показывают, что люминесцентные характеристики водных растворов предлагаёь2з1Х солей церия не зависят от. температуры раствора в диапазоне 8 - . П р и м е р 2. Дпя проверки отсутствия концентрационного тушения люминесценции были приготовлены растворы Ce(SO )j в бидистиллированной с концентрациями ионов 10, 10 и Ю моль/л. Дая этих растворов в кварцевых кюветах 1 I и 0,1 см при AeojS 252 и 296 нм на приборе Spex-Fluorolog были измерены относительные квантовые выходы люминесценции. 3 Результаты измерений в табл.2 (для растворов сГмол1/л 1 10 J 10 104(C)/4(10V) 1,01±0,03 1,0010,031 Данные, представленные в табл.2, показывают отсутствие концентрационного тушения люминесценции водных растворов предлагаемых солей церия в пределах концентраций 10 10 моль/л. П р и м е р 3, Для испытания на фотохимическую стойкость были приготовлены растворы Се(С10 )д , CeCl.j , Се(30( )j (марки ЧДА) в воде, а так же дважды перекристаллизованного бисульфата хинина в 0,1,N серной кислоте и триптофана в воде. Концентрации растворов были подобраны таким образом, что в кварцевой кювете (1 см) растворы имели одинаковые оптические плотности (,0) на длине волны 265 нм. Указанные растворы в кварцевых оптических кюветах (I см с притертыми пробками облучали в строго идентич1ньгх условиях несфокусированным суммарным излучением ртут ной лампы СВД-120А. Через определенные промежутки времени на спектропредставленыи. Се(С10 ) результаты аналогичны). солей , 1273779/ Таблица2 J 10 J 1,0310,03 l,01tO,03 фотометре Specord UV-VIS записывали спектры поглощения, а на спектрофлуориметре Spex-Fluorolog измеряли спектры флуоресценции растворов. Для растворов триптофана в воде и бисульфата хинина в 0,1 N Н SQ с : увеличением времени облучения наблкгдается падение интенсивности в максимумах спектров поглощения и люминесценции, свидетельствующее о разрушении люминесцирующего вещества. Время, в течение которого концентрация вещества уменьшалась вдвое, т.е. 50% мо1пекул разрушалось под действием .света,составляет для триптофана 70 мин и для бисульфата хинина 60 мин. Для водных растворов солей церия облучение в течение 100 ч не приводило к обнаружимым изменениям спектров. Сравнительные характеристики ука3анных растворов приведены в табл.З. Таблица 3i

Изобретение относится к лю14инесцентному анализу и служит для измерений люминесцентшх характеристик ве- ществ при возбуя ;ении в ультрафиолетовой области спектра. В качестве этёлЪна для люминесцентных измерений используют водше р астворысолей трехвалентного церия с анионами, не имеющими полос поглетцёния в ультрафиолетовой области спектра. 1 ил., 3 табл. г

Затухание биэкспоненциально. от температуры и длины волны Л. 425 нм, t 20°С. Для приготовления эталона могут быть использованы выпускаемые проЗначения и соотношения компонент зависят регистрации. Для представленных данных мышленностью соли трехвалентного церия без дополнительной очистки, что 5 , существенно упрощает его использование. Эталон пригоден для определения квантового выхода люминесценции, а также может быть использован для проверки приборов для измерения длительности люминесценции в наносекундном временном диапазоне.и поверки чувствительности люминесцент ных приборов. 79 Формула изобретения Применение водных растворов солей трехвалентного церия с анионами, не имеющими полос поглощенияв ультрафиолетовой области спектра, в качестве эталона для определения квантового выхода люминесценции и поверки чувствительности люьшнесцентных приборов.