Методы люминесцентного анализа

Т.И. Гришаева

    Рассмотрены различные варианты люминесцентного анализа. Главное внимание уделено рассмотрению вопросов теории и практического использования в аналитической практике фотолюминесценции растворов, так как именно эта разновидность люминесценции применяется наиболее широко. Изложены общие принципы современных вариантов анализа, которые позволяют повышать как селективность, так и чувствительность люминесцентных определений.
    Более кратко изложены основы и особенности рентгенофлуоресцентного, атомно-флуоресцентного, хемилюминесцентного анализа и анализа с использованием свечения кристаллофосфоров.
    Пособие является фактически лишь введением в люминесцентные методы анализа. Более глубокое изложение теоретических основ молекулярной (и атомной) спектроскопии и описание конкретных методик люминесцентных определений можно найти в соответствующих монографиях, практических руководствах и оригинальных статьях: ссылки на некоторые из них приведены в библиографии.
    Пособие предназначено главным образом для студентов химических и химико-технологических специальностей. Оно может быть полезным также для аспирантов, научных сотрудников и инженеров, которые впервые знакомятся с возможностями люминесцентных методов анализа.
   Илл. 58, табл. 14, библиогр. назв. 156

Рецензенты: заведующий кафедрой радиационной технологии Санкт-Петербургского государственного технологического института
(Технического университета), доктор химических наук, профессор А.А. Персинен;
доцент кафедры аналитической химии
Санкт-Петербургского государственного университета,
кандидат химических наук
Н.Н. Григорьев.

ВВЕДЕНИЕ
    В основе люминесцентного анализа лежит явление люминесценции. Люминесценция (от лат. luminis - свет) - один из видов излучения вещества. Излучение наблюдается при переходе центров люминесценции из возбужденного электронного состояния в основное. Появлению люминесценции непременно предшествует поглощение энергии возбуждения, сообщаемой веществу тем или иным способом. Люминесценцию иногда называют «холодным свечением», так как температура люминесцирующих веществ чаще всего не столь высока, чтобы наблюдаемое свечение можно было объяснить равновесным для этой температуры светоиспусканием.
    Люминесценция с незапамятных времен привлекала внимание исследователей. Ею интересовался еще древнегреческий философ Аристотель (386-322 до н.э.). Первые попытки исследовать это явление относятся к началу ХVII века. Систематические исследования были выполнены в середине XIX века англичанином Д. Стоксом и французом А. Беккерелем. Именно Д. Стоке на заседании Королевского общества 4 марта 1864 г. предложил использовать люминесценцию для распознавания (качественного анализа) различных органических веществ. С изобретением в 1919 г. Р. Вудом черных фильтров, поглощающих свет в видимой области, но пропускающих ультрафиолетовые (УФ) лучи, необходимые для возбуждения многих органических молекул, предложенный Д. Стоксом люминесцентный метод анализа начал применяться более часто.
    Однако более широкое распространение люминесцентный метод анализа получил лишь в тридцатые годы XX столетия во многом благодаря работам С.И. Вавилова (1891-1951 гг.) и его школы. Можно отметить, например, работы М.А. Константиновой-Шлезингер. Ею был разработан люминесцентный метод количественного определения озона в высоких слоях атмосферы с очень низким пределом обнаружения и достаточно хорошей воспроизводимостью. Монография Константиновой-Шлезингер «Люминесцентный анализ» (1948) и сейчас может быть полезным практическим руководством. Исследования Э.В. Шпольского (50-60-е годы), Р.И. Персонова, Л.А. Быковской и др. сотр. (70-е годы) внесли весомый вклад в создание таких высокоселективных люминесцентных методов идентификации сложных молекул как спектроскопия Шпольского и селективная спектроскопия.
    Настоящее учебное пособие является руководством, рекомендуемым студентам при подготовке к занятиям в лаборатории физико-химических методов анализа вузов химического и химико-технологического профиля. Для более углубленного знакомства с методами люминесцентного анализа рекомендуется обратиться к дополнительной литературе [5-156]. Кроме литературы общего характера, в библиографии представлена литература, посвященная применению люминесцентных методов в различных областях человеческой деятельности. В этой связи пособие может оказаться полезным при начальном знакомстве с люминесцентными методами и их возможностями для аспирантов, научных сотрудников и инженеров самого широкого профиля.