mani24 29665 اشتراک گذاری ارسال شده در 5 فروردین، ۱۳۹۲ فسفرسانس و فلوئورسانس: پديده هايي هستند كه در آنها يك ماده خاص كه بطور عام به آن فسفر گفته ميشود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئي يا غيرمرئی يا حرارت ( تحريك شده ) اين انرژي را در خود ذخيره ميكند و سپس آن انرژي را بصورت طيفي از امواج مرئي در طول مدت زماني منتشر مي كند . اگر اين بعنوان شباهت اين دو پديده باشد تفاوت آنها در اختلاف زماني بين اين دو دريافت و تابش يا به عبارت ديگر دوام تابش است . اگر زمان تحريك كمتر از ۱۰ به توان ۸- ثانيه باشد، اين پديده را Fluorescent مي ناميم و اگر زمان تحريك بيش از ۱۰ به توان ۸- ثانيه باشد آن را Phosphorescent مي ناميم. به عبارتي در فسفرسنس تحريك طولاني تر و تشعشع طولاني تري داريم و در فلوئورسنس تحريك كوتاهتر تر و تشعشع كوتاهتري تري داريم. در فلوئورسانس كه نمونه آن نور مهتابي يا صفحه تلويزيون است تابش آني است و تقريبا" بلا- فاصله بعد از قطع نور تمام ميشود . در حالي كه در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نيز تا مدتي به تابش ادامه ميدهد كه مقدار آن بسته به ماده مورد استفاده مي تواند از چند ثانيه تا چند روز طول بكشد . در فلوئورسانس برانگيختگي ميان دو تراز اصلي با انرژي هاي E1,E2 اتفاق مي افتد كه جابجايي بين أنها كاملا" آزاد است .الكترون با دريافت انرژي بر انگيخته شده وبه تراز E2 ميرود وپس از 8تا 10 ثانيه دوباره به تراز اول بر مي گردد و فتوني با انرژي E2-E1 تابش مي كند اما در فسفرسانس اجرابدليل وجود يك تراز مياني كمي پيچيده تر است. اين تراز كه مابين تراز پايه و برانگيخته قرار دارد تراز نيمه پايدار ميباشد و مانند يك دام براي الكترونها عمل ميكند به خاطر شرايط خاص اين تراز انتقال الكترون از أن به ساير ترازها ممنوع واحتمال أن بسيار كم است بنابراين چنانچه الكتروني پس از برانگيختگي از تراز E2 در دام تراز نيمه پايدار بيافتد انجا مي ماند تا زماني كه به طريقي ديگر مجددا" برانگيخته شود و به تراز E2 برگردداين اتفاق مي تواند تحت تاثير جنبشهاي گرمايي اتمها يا مولكولهاي مجاور ويا برانگيختگي نوري روي دهد اما احتمال وقوع أن بسيار كم است به همين دليل چنين الكترونهايي تا مدتها در تراز مياني ميمانند (بسته به ساختار اتمي ماده و شرايط محيطي) و همين عامل تاخير در باز تابش بخشي از انرژي دريافت شده است. تحريك اين ماده ها به گونه هاي مختلف انجام مي شوند: بمباران فوتوني، الكترونها، يونهاي مثبت، واكنشهاي شيميايي، گرما و گاهي اوقات ( مخصوصاً در جانداران ) تنشهاي مكانيكي... راز کرمهای شب تاب در فسفرسانس است. برای ساختن مواد درخشنده در تاريکی بايد فسفری وجود داشته باشد که با استفاده از نور معمولی انرژی بگيرد و طول تابش ان زياد باشد. برای مثال دو فسفری که اين ويژگی ها را دارند مثل ( Zinc Sulfide ) و ( Strontium Aluminate ) که ( Strontium Aluminate ) بهتر است برای طول تابش بيشتر. اين مواد با پلاستيک مخلوط ميکنند و مواد درخشنده در تاريکی را ميسازند. بعضی مواقع ممکن است شما موادی را ببينيد که ميدرخشند ولی به انرژی احتياجی ندارند!يکی از ان مثالها بروی عقربه های ساعتهای گران قيمت است. در انها فسفر با يک عنصر راديو اکتيو مخلوط شده (مثل راديوم- radium) که ان عنصر با انتشار راديو اکتيو فسفر را مرتبا با انرژی ميکند. شرحي از نحوه ي كار لامپ هاي فلوئورسنت : در اين لامپها يك تخليه ي الكتريكي در محيطي از بخار جيوه و يك گاز خنثي ( مانند آرگون ) انجام مي شود. بخار جيوه بر اثر اين تخليه ي انرژي و جذب اين انرژي، شروع به تشعشع مي كند و طول موج اين تشعشع ۲۵۳۷ آنگستروم است كه در محدوده ي طيف UV ( فرا بنفش ) است. از ديگر سوي، دیواره ي داخلي لامپ را با مواد فسفرسنتي پوشش مي دهند و اين مواد توسط اشعه UV تحريك شده، نور مرئي تابش مي كنند. در دهه ي ۱۹۴۰ اين پوشش Zn2SiO4 (سيليكات زيركونيم) بود و از Mn بعنوان Activator استفاده مي كردند. بعدها يك محلول فسفاتي به صورت Ca5.(PO4)3.(Cl,F).Sb3+ion.Mn2+ion - كه Sb3+ion يعني يون ۳ بار مثبت آنتيموان - استفاده شد كه Activator ان، Sb ( آنتيموان ) بود. چه موادي اين گونه هستند (نام عنصر ها) و رنگ نور انها به چه بستگي دارد؟ شماره- ماده ي زمينه- Activator- رنگ تشعشع- كاربرد (زمان عملكرد كوتاه) ۱ - CaWO4 - بدون Activator - آبي - لامپ آبي ۲ - Pb - CaWO4 - آبي كم رنگ - لامپ آبي ۳ - Pb - BaSi2O5 - فرا بنفش - لامپ تشعشع طولاني مدت فرابنفش ۴ - Mn - Zn2SiO4 - سبز - لامپ سبز ۵ - Pb3Mn - CaSiO3 - بين زرد و نارنجي - لامپ رنگي با كيفيت بالا ۶ - Mn - Cd2B2O5 - نارنجي / زرد - لامپ ترنر ( زمان عملكرد طولاني ) ۱ - Mn - Zn2SiO4 - زرد سبز - رادار و اسيلوگراف ۲ - Pb3Mn - CaSiO3 - نارنجي - رادار ۳ - Mn - (Zn,Be).SiO4 - سفيد - تلويزيون هاي دقيق 2 لینک به دیدگاه
mani24 29665 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 5 فروردین، ۱۳۹۲ بسیاری از سیستمهای شیمیایی ، فوتولومینسانس هستند، یعنی این سیستم‌ها می‌توانند توسط تابش الکترومغناطیسی برانگیخته شوند و متعاقب آن ، تابشی یا با همان طول موج یا با طول موج دیگر ، مجددا نشر کنند. دو نوع از متداول‌ترین وجوه فوتولومینسانس «فلوئورسانس» و «فسفرسانس» هستند. این دو تابش، توسط فرایندهای مکانیکی متفاوتی تولید میشوند. این دو پدیده را میتوان بطور تجربی با مشاهده طول عمر حالت برانگیخته، از یکدیگر تمیز داد. در مورد فلوئورسانس، فرآیند لومینسانس تقریبا بلافاصله پس از قطع تابش ، متوقف میشود، اما فسفرسانس معمولا برای مدت زمانی که به آسانی قابل آشکارسازی است، دوام می‌آورد. با طیف‌سنجی فلوئورسانس (fluorescence spectrophotometry)آشنا می‌شویم. استفاده تجربی از فلوئورسانس و فسفرسانس (Fluorescence & Phosphorescence) اندازه گیری شدت فلوئورسان ، تعیین کمی مقدار بسیار کم تعداد زیادی از گونه‌های معدنی و آلی را امکان‌پذیر می‌سازد. تعداد زیادی روشهای فلوئورسانس سنجی مفید ، بخصوص برای سیستمهای زیستی ، موجود است. یکی از جالبترین وجوه فلوئورسانس سنجی ، حساسیت ذاتی آن است. حد پایین اندازه گیری توسط این روش اغلب با ضریب 0,1 یا بهتر ، کمتر از حد پایین اندازه گیری توسط یک روش جذبی است و این حد در گستره بین چند هزارم تا شاید یک دهم یک قسمت در میلیون (0.1 از ppm) قرار می‌گیرد. بعلاوه ، گزینش‌پذیری این روش حداقل بخوبی و احتمالا بهتر از سایر روشها است. با وجود این ، فلوئورسانس سنجی کمتر از روشهای جذبی مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا تعداد نسبتا محدودی سیستمهای شیمیایی وجود دارند که می‌توانند فلوئورسانس تولید کنند. فسفرسانس نیز تنها در حد بسیار محدودی در مسائل تجزیه‌ای بکار گرفته میشود. نظریه فلوئورسانس مثالهایی از رفتار فلوئورسانس را میتوان در سیستم های ساده و همچنین در سیستم های پیچیده شیمیایی ، در حالت گازی ، مایع و جامد مشاهده کرد. ساده‌ترین نوع فلوئورسانس ، توسط بخارات اتمی رقیق به نمایش گذارده میشود. بعنوان مثال ، الکترونهای 3s اتمهای سدیم بخار شده ، می توانند با جذب تابش 5895 و 5790 آنگستروم به حالت 3p برانگیخته شوند. پس از سپری شدن بطور متوسط 8-10 ثانیه ، الکترونها به حالت عادی بر می‌گردند و در ضمن این عمل ، تابش با همان دو طول موج را در کلیه جهات منتشر میکنند. این نوع فلوئورسانس که در آن تابش جذب شده بدون تغییر دوباره منتشر میشود ، به تابش رزونانسی یا فلوئورسانس رزونانسی مشهور است. در مورد مولکولها یا یونهای چند اتمی نیز تابش رزونانسی به وقوع می‌پیوندد. بعلاوه اینکه تابش مشخصه با طول موجهای طولانی‌تر نشر میشود. این پدیده به نام جابجایی استوکس معروف است. تقریبا تمام سیستمهای فلوئورسانس که برای تجزیه مفیدند، ترکیبات پیچیده آلی هستند که حاوی یک یا چند گروه عاملی آروماتیک می‌باشند. اندازه گیری فلوئورسانس اجزاء سازنده مختلف دستگاههای اندازه گیری فلوئورسانس، مشابه اجزاء سازنده نورسنج ها می‌باشند. تابش یک منبع مناسب از درون یک تک‌فام ساز یا صافی می‌گذرد که وظیفه آن عبور بخشی از پرتو است که فلوئورسانس را بر می‌انگیزد و طول موجهایی را که متعاقبا توسط نمونه نور داده شده تولید میشوند، حذف می‌کند. تابش فلوئورسان ، توسط نمونه در تمام جهات نشر میشود، اما مناسب‌ترین زاویه مشاهده آن ، زاویه قائمه نسبت به تابش تحریک است. در بقیه زوایا ، افزایش پراکندگی توسط محلول و دیواره‌های سلول احتمالا منجر به خطاهای بزرگی در اندازه گیری شدت فلوئورسان میشود. تابش منتشره پس از عبور از درون یک سیستم صافی یا تک‌فام‌ساز دوم که پیک فلوئورسان را مجزا می‌کند، به یک آشکارساز فتوالکتریک می‌رسد. خروجی آشکارساز تقویت میشود و بر روی یک «ثبات» یا یک «نوسان نما» نمایش داده میشود. فلوئورسان سنجها در این مورد با نورسنجها وجه اشتراک دارند که در آنها نیز برای محدود کردن طول موجهای پرتو تحریک و نشر ، صافی بکار گرفته میشود. طیف فلوئورسانس سنجها طیف فلوئورسانس سنجها ، بر دو نوعند: نوع اول یک صافی مناسب را برای محدود کردن تابش تحریک و یک تک‌فام‌ساز شبکه‌ای یا منشوری را برای مجزا کردن یک پیک نشری فلوئورسان بکار می‌گیرد. چندین طیف نورسنج تجارتی را با دستگاههای رابطی که امکان استفاده از آنها بدین منظور میسر می‌سازد، میتوان خریداری کرد. طیف فلوئورسانس سنج‌های واقعی دستگاههایی اختصاصی هستند که مجهز به دو تک‌فام ساز می‌باشند. یکی از این تک‌فام سازها تابش تحریک را به یک نوار باریک محدود می‌سازد؛ تک‌فام ساز دیگر امکان مجزا کردن یک طول موج فلوئورسان بخصوص را فراهم می‌کند. گزینش‌پذیری فراهم شده توسط این دستگاهها در تحقیقات مربوط به مشخصات الکترونی و ساختمانی مولکولها اهمیت زیادی دارد و در کارهای تجزیه‌ای نیز ارزشمند است. با این همه ، برای بیشتر مقاصد تجزیه‌ای ، اطلاعات حاصل از دستگاههای ساده‌تر ، کاملا رضایت بخش است. در حقیقت ، فلوئورسان سنج‌های به نسبت ارزان قیمتی اختصاصا برای رفع مشکلات سنجشی خاص تجزیه‌های فلوئورسان طراحی شده‌اند که اغلب همان ویژگی و گزینش‌پذیری طیف نورسنج‌های پیشرفته را دارند. اجزا سازنده فلوئورسانس سنجها و طیف فلوئورسانس سنجها منابع : در بیشتر کاربردها ، به منبعی نیاز است که نسبت به لامپهای تنگستن یا هیدروژن که در اندازه‌گیری‌های جذبی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای شدت بیشتری باشد. معمولا یک لامپ کمان جیوه‌ای یا گزنونی بکار گرفته میشود. صافیها و تک‌فام سازها : صافیهای تداخلی و جذبی هر دو ، در فلوئورسانس سنجها بکار برده شده‌اند. بیشتر طیف فلوئورسانس سنجها به تک‌فام سازهای شبکه‌ای مجهزند. آشکارسازها : علامت فلوئورسان نوعی ، دارای شدت کمی است و بنابراین برای اندازه گیری آن به ضرایب تقویتی بزرگی نیاز داریم. در دستگاههای فلوئورسانس حساس ، از لوله‌های فوتو تکثیر کننده بعنوان آشکارساز در مقیاس وسیعی استفاده میشود. سلولها و محفظه‌های سلولها : سلولهای استوانه‌ای و مستطیلی ساخته شده از شیشه و سیلیس هر دو در اندازه گیریهای فلوئورسانس بکار گرفته میشوند. باید نهایت دقت در طرح محفظه سلول به عمل آید تا مقدار تابش پراکنده‌ای که به آشکارساز می‌رسد، کم شود. برای این منظور ، اغلب تیغه‌هایی در داخل محفظه گذاشته میشود. 2 لینک به دیدگاه
mani24 29665 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 5 فروردین، ۱۳۹۲ ماده ي زمينه - Activator - رنگ تشعشع - كاربرد -------------------------------------------------------------- ( زمان عملكرد: كوتاه ) CaWO4 - بدون Activator - آبي - لامپ آبي Pb - CaWO4 - آبي كم رنگ - لامپ آبي Pb - BaSi2O5 - فرا بنفش - لامپ تشعشع طولاني مدت فرابنفش Mn - Zn2SiO4 - سبز - لامپ سبز Pb3Mn - CaSiO3 - بين زرد و نارنجي - لامپ رنگي با كيفيت بالا Mn - Cd2B2O5 - نارنجي / زرد - لامپ ترنر -------------------------------------------------------------- ( زمان عملكرد: طولاني ) Mn - Zn2SiO4 - زرد سبز - رادار و اسيلوگراف Pb3Mn - CaSiO3 - نارنجي - رادار Mn - (Zn,Be).SiO4 - سفيد - تلويزيون هاي دقيق 2 لینک به دیدگاه
mani24 29665 مالک اشتراک گذاری ارسال شده در 5 فروردین، ۱۳۹۲ [h=2]کمی لومینانس[/h] لومینسانس به مـعنای تابش نور از ترکیـبات خـاصی می باشد که با تهیـیج و برانگیخـته شدن به حالت پر انرژی در آمـده و پس از بازگشت به حالت پایه ، انرژی دریافتی را به صورت نور آزاد میکنند. اگر لومینسانس یک ماده بر اثر تابش الکـترومغناطیسی اولیه ای که ما به آن تابانده ایم ایجاد شود ، بـسته به نوع حالت برانگیختگی ( براساس اسپین الکـترونی جفت شده یا جفت نشده ) ، پدیده های فلورسانس و فسفرسانس را خواهیم داشت .اما اگر لومینسانس یک ماده بر اثر انرژی تحریکی یک واکنش شیمیایی یا الـکتروشیمیایی ( نه یک تابش الکترومغناطیسی ) ایجاد شود واژه جدیدی به نام « کمی لومینسانس » مطرح می شود؛ یعنی مولکول در اثر یک واکنش شیمیایی برانگیخته شده است . از آنجا که در پدیده کمی لومینسانس نیز اسپین الکترونیِ الکترونِ تحریک شده در ماده مورد نظرمان به صورت جفت شده با حالت پایه باقی می ماند ، از این نظر می توان آن را از نظر شکل تهییجی مولکول ، به فلورسانس شباهت داد. در طبیعت نیز پدیده لومینسانس به طور طبـیعی اتفاق می افتد؛ مانند آنچه در کرم شـب تاب یا برخی گونه های عروس دریایی دیده مـی شود.این نوع پرتوافـکنی موجودات زنده را بیولومینسانس گویند. این حیوانات با استفاده از آنزیمی به نام لوسی فراز ، ترکیبی در بدن خود به اسم لوسی فرین را در حضور ATP و اکسیژن تجـزیه می کنند و درواقع با انجام یک واکنش بیوشیمیایی ، لوسی فرین را تهییج کرده و به شکل ماده واسط ناپایداری مبدل می نمایند که این ماده واسط با برگشت به حالت پایه انرژی ، به ترکیبی به نام اکسی لوسی فرین مبدل شده و انرژی حاصل از تهییج را به صورت نور آزاد مینماید. پدیده کمی لومینسانس ، حاصل اکسیداسیون یک فراورده آلی ( مثل لومینول ، ایزولومینول ، استرهای آکریدیوم و لوسی فرین ) به وسیله اکسیدانهایی ( نظیر H2O2 ، هیپوکلریت یا اکسیژن ) می باشد. این اکسیداسـیون درحضور کاتالیستهایی چون آنزیمها ( مثل آلکالین فسفاتاز ، پراکسیداز ریشه خردل ، پراکسیدازهای میکروبی ) ، یونهای فلزی ( چون فتالوسیانین ، کمپلـکسهای آهن و مس ) و هِمین صورت می پذیرد. فراورده هایی برانگیخته شده ناشی از واکنـش اکسیداسیون پس از بازگشت به حالت پایه انرژی ،کمی لومینسانس ایجاد می کنند.البته معمولاً در واکنشهای کمی لومینسانس از یک بهبود دهنده ( Enhancer ) مانند مشتقات فنلی و فراورده های آروماتیک نیز استـفاده می کنند. مثلاً p - یدوفنل قادر است در مورد لومینول پراکسیداز ، مـیزان نور ساتع شده از لومینول را تا 2800 برابر افزایش دهد.مشهورترین ماده مورد استفاده در کمی لومینسانس ، لومینول است . لومینول برای اینکه خاصیت کمی لومینسانس از خود نشان دهد ، ابتدا باید توسط یک اکسیدان فعال شود. معمولاً از یک محلول H2O2 و یک نمک هیدروکسـیدی در آب ، به عنوان فعال کننده استفاده میگردد . در حضور کاتالیستی همچون فراورده های آهن دار ، H2O2 به آب و اکسیژن تجزیه می شود ( این کار توسط پراکسیداز نیز انجام می شود ) . از طرف دیگر لومینول با نمک هیدروکسیدی واکنش داده و یک دی آنیون ایجاد می کند . واکنش اکسیژن تولید شده از H2O2 با دی آنیون مربوطه سبب تشکیل یک پراکسید آلـی می گردد که بسیـار ناپایدار است و بلافاصله با از دست دادن نیتروژن به 5- آمینوفتـالات مبدل میشود که دارای الکترونهای تهییج شده است. این ماده نیز پس از بازگشت به حالت پایه انرژی ( Ground State ) ، انرژی خود را به صورت نور آزاد می کند که ما آن را می بینیم.از لومینول و فرایند کمی لومینسـانس آن در پزشـکی قانونی ( برای تشخیص لکه های خون – حتی اگر پاک شده باشند – به دلیل حضور آهن در هِم ) و نیز در سنجشهای آزمایشگاهی برای بررسی میزان مس ، آهن و سیانیـدها در سلول استفاده می شود . استرهای آکریدیوم هم با واکـنشی شبیه به لومینول می توانند نور ساتع کنند ولی سرعت تولید نور حاصـل از آنها بسیار قابل توجه و بیشتر از لومینول است ( بین 5 تا 10 ثانیه پس از آغاز واکنش اکسیداسیون ). این ترکیبات قادرند به طور مستقیم به پروتئینها باند شوند. ترکـیب جدیدی که در سالهای اخـیر کشف شده و به طـور قابل توجهی با دیگر ترکـیبات کمی لومینسانس تفاوت دارد ، AMPPD( آدامانتـیل 1و2- دی اکستان فنیل فسفات ) است که نیاز به هیچ مولکول افزودنی برای تابش نور ندارد ( برخـلاف لومینول که نیاز به فراورده های اکسیـداتیو داشت ) . این ترکیب در حضور آنزیم ALP ، ترکیـب حد واسطی با الکتـرونهای برانگیخته شده ( Excited ) ایجـاد می کند که برگشت آن به حالت پایه ، می تواند سبب تابش نور گردد. منبع :shimidl.ir 2 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده