I-bob lyuminessent analiz

1.2 Lyuminessensiya analiz usuling mohiyati
1 Qo‘zg‘atish usuli bilan:

1. 
   Fotolyuminessensiya-elektromagnit nurlanish ta’sirida qo‘zg‘atilsa;
   

1. 
   Katodolyuminessensiya-katod nurlari ta’sirida;
   

1. 
   Rentgenolyuminessensiya-rentgen nurlari ta’sirida;
   

1. 
   Xemilyuminessensiya-kimyoviy reaksiya energiyasi ta’sirida;
   

1. 
   Tribolyuminessensiya-kristallarni mexanik ravishda parchalash ta’sirida qo‘zg‘alsa;
   

1. 
   Radiolyuminessensiya-radioaktiv nurlari ta’sirida;
   

1. 
   Ionolyuminessensiya-ishqoriy metallar ionlari vakuumda nurlanishi ta’sirida;
   

1. 
   Sonolyuminessensiya-ulьtratovush ta’sirida;
   

1. 
   Kandolyuminessensiya-termik qo‘zg‘atish ta’sirida;
   

1. 
   Atom fluoressensiya-atomlarni nurlanishi: alangada optik qo‘zg‘atish natijasida.
   

2. Lyuminessent usulning mexanizmi yoki kinetikasi asosida:
a) rezonans lyuminessensiya;
b) spontan lyuminessensiya;
v) majburiy lyuminessensiya;
g) rekombinatsiyali lyuminessensiya;
3. Lyuminessensiyalanish vaqti asosida:
a) Fluoressensiya-spontan nurlanish uzunligi 10^-9-10^-10 sekund. Nur manbai o‘chirilganda nurlanish ham shu zahoti to‘xtaydi.
b) Fosforessensiya-majburiy nurlanish, uzunligi 0,01 sekunddan bir necha sekundgacha. Nur manbai o‘chirilganda ham ma’lum vaqtgacha nurlanib turadi.
4. Nurlanish turi asosida:
a) Diskret markazlarning nurlanishi;
b) Kristallofosforlarning nurlanishi.
Eng asosiy lyuminessent moddalarni lyuminessent analizda ishlatish uchun kerakli tavsifi, bu lyuminessensiya spektri va lyuminessensiyaning chiqishidir.
Molekulalar, atomlar yoki ionlar qo‘zg‘almagan holatdan qo‘zg‘algan holatga o‘tganda, nur yutish spektri paydo bo‘ladi, qo‘zg‘atilgan holatdan asosiy holatga o‘tganda lyuminessensiyani elektron spektri paydo bo‘ladi.


Nur yutilishi va chiqarilishini tushuntirish uchun kvant nazariyasi ishlatiladi,, bu nazariya bo‘yicha, nur energiyasi alohida porsiyalar (kvantlar) holida yutiladi va chiqariladi.
Amaliyotda lyuminessent metodlarda nur chiqarish intensivligi eng yuqori bo‘lgan to‘lqin uzunligi tanlanadi.
Organik moddalarni va ularning metallar bilan komplekslari o‘rganilayotganda (ayniqsa suyuq azot haroratida) lyuminessensiya spektrini bilish shart bo‘ladi. CHunki bu spektrlar asosida sifat va miqdoriy analiz qilish mumkin.

Organik reagentlarning lyuminessensiyasini o‘rganilayotganda nurlanishning 2 turini bilish kerak: kam yashaydigan (10^-9-10^-7 sek), va uzun yashaydigan (10^-4-10^-2 sek). Kashning nazariyasi bo‘yicha ko‘pchilik ma’lum bo‘lgan organik reagentlar nurni chiqaradi faqat eng pastki elektron-qo‘zg‘algan holatda (S₁* yoki T₀-holatlarda). Molekula qo‘zg‘algan holatdan turg‘un holatga o‘tishi 3 xil bo‘ladi

(rasm2):
1) S₁^xS⁰ -o‘tish fluoressensiya deyiladi, bunda molekula energiyasini kvant nur holida chiqarib asosiy holatning tebranma harakatdagi istagan pog‘onasiga (elektron spini o‘zgarmagan holda) qaytishi mumkin.

2. 
   Molekula boshqa zarrachalar bilan to‘qnashganda o‘z energiyasini issiqlik energiyasi holda chiqarishi mumkin. Bu hol ichki konversiya deyiladi ((a) katta to‘lqinli strelka).
   

1. 
   Molekulaning qo‘zg‘algan S^x holatdan metastabil T⁰ holatga va so‘ngra ichki konversiya natijasida issiqlik chiqarib yoki nur kvanti chiqarib asosiy S₀ holatga o‘tishi fosforessensiya deyiladi.
   

S⁰ -S^-nur yutilish S^T⁰-nur yutishsiz tripletga interkombinatsion o‘tish. Kvant kimyosi nazariyasi bo‘yicha bir xil multiplet holatlarda o‘tish mumkin (masalan, singlet-singlet yoki triplet-triplet) T⁰S⁰.

Suyuq azotni temperaturasiga keltirilsa S₁^ holatdan T⁰ holatga va T⁰S⁰ ga o‘tish mumkin bo‘ladi va chiqqan nurning nomi fosforessensiya deyiladi.
Ko‘pchilik molekulalarning eng turg‘un holati singlet hisoblanadi, ya’ni spinlar yig‘indisi nolga teng. Singlet holatda bir orbitalda joylashgan elektronlar antiparallelь.
Spinning o‘zgarmasdan elektronlarning o‘tishi singlet-singlet o‘tish deyiladi. Masalan, S₀S₁^, S₀S₂^ o‘tishlar nur yutilish bilan boradi. S^S⁰ o‘tish esa fluoressensiya bo‘ladi.
Triplet (T₁, T₂,  va h.k) holatda qo‘zg‘algan va asosiy holatda qolgan elektronlarning spinlari parallelь.
Spinlar yig‘indisi birga teng.
Singlet va triplet holatlar o‘rtasida o‘tishga, masalan S₁^T misol bo‘la oladi.
Bunday o‘tishlar interkombinatsion konversiya deyiladi, ayrim hollarda masalan og‘ir atomlarni aniqlashda (masalan galogenlarni) bo‘lib qolishi mumkin.
Triplet holda molekula o‘z energiyasini tez yo‘qotishi mumkin, juftlashmagan elektroni bo‘lgan elementlar (masalan kislorod molekulasi bilan boshqa molekulalar to‘qnashishi va hokazo). SHuning uchun fluoressensiyaga qaraganda fosforessensiya ancha kam uchraydi. Fosforessensiya organik moddalarda, ayniqsa ular sovutilgan holda bo‘lsa ko‘p uchraydi.
Jism tomonidan yutilgan energiyaning bir qismi issiqlik energiyasi holida chiqadi. SHuning uchun lyuminessensiyada chiqayotgan yorug‘lik nurining kvantlari energiyasi qo‘zg‘atuvchi nurning kvantlari energiyasidan kam bo‘ladi. Stoks qoidasi bo‘yicha fluoressensiya spektrining to‘lqin uzunligi nur yutilish spektrining to‘lqin uzunligiga qaraganda doim katta bo‘ladi.


S⁰S^-nuryutilish
S^S⁰-lyuminessensiyaqoidasi
Lyuminessensiyalanishxossasigaegabo‘lganmoddabirinchibo‘libnuryutadi. (Stoksqoidasi).
Auksoflorlar-bu lyuminessensiya intensivligini kuchaytiradigan moddalar. Stoks qonuni lyuminessensiya moddani rangini oldindan aytib bera oladi.
Lyuminessensiyani spektri va uning maksimumi nur yutilish spektriga va uning maksimumiga qaraganda batoxrom siljigan bo‘ladi.
YUtilish spektrining maksimumi bilan fluoressensiya maksimumi orasidagi masofa stoks siljishi deyiladi. Bu masofa qanchalik katta bo‘lsa, qo‘zg‘atuvchi nurni ajratish shunchalik oson bo‘ladi.

V.L. Lyovshin 1931 yilda o‘zi kuzatgan hodisani quyidagicha tavsifladi: Agarda lyuminessensiyani va nur yutish spektrini koordinatada chizilsa, unda lyuminessensiya va nur yutilish spektrlari chastotalar kesishgan nuqtadan perpendikulyar chiziqqa nisbatan simmetrik xolda bo‘ladi.

Rasm 16. Rodamin 6J eritmasining yutilishi va fluoressensiya spektrlarida ko‘zgu simmetriyasi.
Ko‘zgu simmetriyasi qoidasi yutilish va lyuminessensiya spektrining biri bo‘lsa, ikkinchisining grafigini tuzishga imkon beradi.
YUtilish va nurlanish spektrlarining ko‘zgu simmetriyasi faqat murakkab molekulalar uchun mavjud bo‘lib, oddiy molekulalarda kuzatilmaydi. Bu qoidadan foydalanib, elektronning o‘tish chastotasini topish mumkin ( ₀ni topish qiyin bo‘lgan hollarda).
Ko‘zgu simmetriyasining hosil bo‘lishi molekulaning qo‘zg‘algan va asosiy holatdagi spektrlarining o‘xshashligi molekulalararo ta’sirlanish kuchlarining o‘zgarmasligini ko‘rsatadi. YUtilish spektri ko‘pincha ulьtrabinafsha yoki ko‘rinuvchan nurning boshlang‘ich qismida bo‘ladi.
Antistoks sohasida Stoks qoidasi to‘g‘ri kelmaydi, chunki _yu_l _yu_l.