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        共振光散射技術(shù)的原理與應(yīng)用

        2017-12-28 15:45:13唐卓雅湖南廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)
        數(shù)碼世界 2017年12期
        關(guān)鍵詞:入射光共振無機(jī)

        唐卓雅 湖南廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)

        共振光散射技術(shù)的原理與應(yīng)用

        唐卓雅 湖南廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)

        共振光散射技術(shù)在近年來得到了迅速的發(fā)展,該種技術(shù)快速、簡便、靈敏,在一臺(tái)普通熒光分光光度計(jì)即可完成分析。本文分析了共振光散射技術(shù)的原理與特點(diǎn),并從無機(jī)元素分析、生化分析、納米材料分析幾個(gè)方面分析了共振光散射技術(shù)的應(yīng)用。

        共振光散射技術(shù) 原理 應(yīng)用

        共振光散射技術(shù)是一種可以在普通熒光分光光度計(jì)上完成分析測定的技術(shù),它操作步驟簡單,被廣泛應(yīng)用于生活中的各個(gè)方面。本文闡述了共振光散射技術(shù)的原理,并介紹了共振光散射技術(shù)在無機(jī)元素分析、生化分析以及納米材料分析等方面的應(yīng)用現(xiàn)狀。

        1 共振光散射技術(shù)的原理與特點(diǎn)

        1.1 共振光散射技術(shù)的原理

        當(dāng)溶液中介質(zhì)的直徑比入射光波大很多時(shí),發(fā)生的散射現(xiàn)象可看作光波的反射和折射;當(dāng)介質(zhì)的直徑與入射光波長度相等或者相差不多時(shí),產(chǎn)生的是丁達(dá)爾散射;而當(dāng)介質(zhì)的直徑d≦20 0(波長)時(shí),產(chǎn)生的則是分子散射。分子散射與折光指數(shù)的漲落密切相關(guān),折光指數(shù)又受到入射光和散射光的光波長度影響,當(dāng)入射光呈90°且d≦20 0時(shí),散射光的強(qiáng)度與波長的四次方呈反比,當(dāng)入射光的波長與分子吸收帶相差不多時(shí),將會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象,但這時(shí)光的散射強(qiáng)度較低,甚至比溶液的散射強(qiáng)度還要低1~2級(jí),所以在這種情況下,需要利用高濃度的有機(jī)染料對(duì)溶液中的物質(zhì)進(jìn)行測定,但如果分子在溶液中形成了聚集物,那么聚集物會(huì)增強(qiáng)共振光的散射效果,在這種情況下,即便使用普通的熒光分光光度計(jì)也可以達(dá)到檢測效果。在相同條件下,共振光的散射強(qiáng)度與溶液中散射粒子的濃度呈正比,因此共振光可以用來測定溶液中散射粒子的濃度。

        共散射即一束光線通過介質(zhì)時(shí),在入射光以外方向上的光強(qiáng)現(xiàn)象,這屬于物質(zhì)與電磁輻射的表現(xiàn)形式,分子在吸收能量之后,電子會(huì)躍遷至電子激發(fā)態(tài),這可以讓電子激發(fā)到一定的振動(dòng)能級(jí)。在10~12s的時(shí)間內(nèi),電子會(huì)返回原來能級(jí),發(fā)出瑞利光散射。

        1.2 共振光散射技術(shù)的原理的優(yōu)勢與不足

        共振光散射技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)在幾個(gè)方面:

        首先,靈敏度較高,信號(hào)水平與瑞利散射相比,提高了幾個(gè)等級(jí),可以應(yīng)用在各類稀溶液的研究中;

        其次,檢測方便,利用共振光散射技術(shù),可以得出RLS光譜的特征,RLS信號(hào)水平非常高,可以直接替代價(jià)格高昂的激光,并利用普通熒光分光光度計(jì)獲取到完整光譜,為RLS光譜特征的研究提供了良好的環(huán)境,且該種方式價(jià)格低廉。

        再次,操作簡單,共振光散射技術(shù)的操作非常簡單,能夠達(dá)到納克級(jí),這種分析方法是常規(guī)分析方法所無法比擬的,對(duì)于溶液中無熒光和顏色變化的反應(yīng),也可以借助RLS法進(jìn)行檢測,擴(kuò)大了探針范圍,操作簡單。

        2 共振光散射技術(shù)的應(yīng)用

        2.1 共振光散射技術(shù)在無機(jī)元素分析方面的應(yīng)用

        共振光散射技術(shù)在測定溶液中的無機(jī)元素時(shí),常用的測定方法為RLS法。無機(jī)離子在測試過程中,會(huì)產(chǎn)生一系列不同的效果,如:無機(jī)離子可以與加入的試劑生成疏水性締合物,或者是生成以納米形式存在于溶液之中的Se等等。在TritionX-100環(huán)境下,紫外線可以將Ag+還原為銀溶膠,因而,共振光散射技術(shù)在無機(jī)元素分析方面,擁有較高的準(zhǔn)確度和靈敏度。鉻、鉛、錫是無機(jī)重金屬元素,在測定這些元素時(shí),常常使用共振光散射技術(shù)。

        2.3 共振光散射技術(shù)在納米材料分析方面的應(yīng)用

        共振光散射技術(shù)常用在測定金納米粒子以及鹵化銀納米粒子的過程中。

        第一,測定金納米粒子。研究發(fā)現(xiàn),把金納米粒子加入到熒光體系中,可以降低熒光體系的吸光度,而且不同濃度的金納米粒子對(duì)熒光素吸光度的影響也不盡相同,因而可以在此基礎(chǔ)上,繪制出金納米粒子濃度與吸光度的關(guān)系曲線,從而實(shí)現(xiàn)測定金納米粒子的目的。

        第二,測定鹵化銀納米粒子。鹵化銀納米粒子在不同的散射波長環(huán)境下,會(huì)產(chǎn)生不同的共振散射峰,同時(shí)溶液中鹵化銀納米粒子的濃度影響著共振散射信號(hào)的強(qiáng)度。研究人員根據(jù)熒光濃度與共振光散射之間存在的緊密聯(lián)系,提出了鹵化銀納米粒子熒光的產(chǎn)生機(jī)理,并對(duì)熒光與共振散射之間的關(guān)系做出了解釋,

        3 結(jié)束語

        綜上所述,共振光散射技術(shù)具有操作簡單、迅速、靈敏度高等特點(diǎn)。通過上述對(duì)共振光散射技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的介紹,我們了解到,共振光散射技術(shù)在無機(jī)元素以及氨基酸和蛋白質(zhì)等藥物成分的測定方面,測定效果比其他方法測得的結(jié)果更準(zhǔn)確,更高效,同時(shí)它的應(yīng)用范圍也在不斷拓寬。因此,未來應(yīng)該加大對(duì)共振光散射技術(shù)的研究,推動(dòng)共振光散射技術(shù)在分析領(lǐng)域的不斷發(fā)展。

        [1] 李勤,周尚,楊季冬.氟喹諾酮類抗生素與磷鎢酸體系的共振瑞利散射光譜研究及其分析應(yīng)用[J].應(yīng)用化學(xué). 2011(01)

        [2]方志娥,曲斐,陸巍,尚京川.滂胺天藍(lán)共振瑞利散射法測定米托蒽醌的含量[J].化學(xué)研究與應(yīng)用.2010(09)

        [3]宋林.共振光散射技術(shù)在蛋白質(zhì)分析檢測中的應(yīng)用研究[D].青海師范大學(xué) 2013

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