Спектрофлуориметры — аналитические приборы, позволяющие регистрировать как спектры флуоресценции, так и спектры ее возбуждения.
Флуоресценция — быстро затухающее излучение вещества, связанное с переходом из возбуждённого состояния в основное. Длина волны испускания и время жизни возбуждённого состояния являются индивидуальными характеристиками флуорофора. Изменение спектров возбуждения или испускания несёт в себе важную информацию о химическом составе системы, кинетике процессов, формах нахождения флуорофора в гомогенных и гетерогенных средах. При наличии в системе нескольких компонентов-флуророфоров их индивидуальное определение возможно на основе спектральных характеристик.
Спектрофлуориметры отличаются от фильтрационных
флуориметров более сложным устройством. Вместо спектральных фильтров в них используются монохроматоры типа призмы или решетки, позволяющие селективно выбрать определенную длину волны оптического излучения (инфракрасного или ультрафиолетового) или флуоресценции. Монохроматоры снабжены щелями — чем уже щель, тем выше разрешение и спектральная чистота, но меньше чувствительность. Выбор размера щели определяется разделением между длинами волн возбуждающего и испускаемого излучения и необходимым уровнем чувствительности. В качестве источников возбуждающего излучения в спектрофлуориметрах используют, как правило, ксеноновые газоразрядные лампы, которые дают почти равномерное излучение высокой интенсивности в широком диапазоне спектра (300-800 нм) и достаточно интенсивное в коротковолновой области вплоть до 200 нм.
Если с помощью монохроматора (1) фиксируют длину волны излучения (возбуждения), а монохроматором (2) меняют длину волны флуоресценции, то получают
спектр испускания (флуоресценции) образца. Если же при помощи монохроматора (2) фиксируют длину волны испускания (флуоресценции), монохроматором (1) меняют длину волны возбуждающего излучения, то получают
спектр возбуждения флуоресценции образца.
Количественные измерения (концентрация пробы) выполняются с помощью калибровочных кривых, полученных из спектров флуоресценции образцов с известной концентрацией, по интенсивности и величине площади полосы.
Области применения
спектрофлуориметров:
Представленные
спектрофлуориметры работают в спектральном диапазоне 210-900 нм и позволяют проводить не только флуоресцентный, но и био- и хемилюминесцентный анализ, а также фотометрические измерения.
Для размещения анализируемых проб используют, как правило, прямоугольные
кварцевые кюветы, отполированные со всех вертикальных сторон, иногда — цилиндрические кюветы или пробирки. К приборам предлагаются различные виды кювет (проточные, микрокюветы и т.д.), приставки для измерений вне кюветного отделения и для измерений в
планшетах, приспособления для измерений в условиях термостатирования.
Определение концентрации по интенсивности люминесценции проводят с помощью
флуориметров. Для получения непрерывных спектров поглощения, а также для количественного и качественного анализа растворов и твердых субстанций, определения цветности применяются
спектрофотометры,
наноспектрофотометры позволяют проводить измерения в объемах до 0,5 мл.