ข่าว

การวิเคราะห์แบบฟลูออเรเซนซ์เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่แข็งแกร่ง มัน’ ทั่วไปในห้องทดลองวิทยาศาสตร์ โรงงาน และโรงพยาบาล วิธีนี้มองไปที่แสงที่ออกจากวัสดุหลังจากมันดูดซึมพลังงาน มันให้รายละเอียดที่ชัดเจนเกี่ยวกับสิ่งนั้น แต่ “ ฟลูออเรเซนซ์” ครอบคลุมพื้นที่มากมาย เทคโนโลยีทํางานในสองขนาดที่แตกต่างกันมาก คือขนาดโมเลกุลที่เล็กน้อย และขนาดอะตอมที่เล็กน้อย

คู่มือนี้แยกความคิดหลักก่อน จากนั้นมันดำน้ำลงในสามใหญ่วิธีที่จะใช้มัน มี’ s Molecular Fluorescence Spectroscopy เป็นตัวเลือกปกติสำหรับการตรวจสอบโมเลกุลที่ซับซ้อน ต่อไปคือ การตรวจสอบสเปคโทรสโกปีแบบ X-ray Fluorescence (XRF) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ยากสำหรับการจุดองค์ประกอบ และในที่สุด การตรวจสอบสเปคโทรสโกป์แบบฟลูออเรสเซนต์อะตอม (AFS) เป็นวิธีที่มีความไวสูงสุด ในการค้นหาองค์ประกอบอันตรายบางอย่าง การรู้ว่าแต่ละคนวิ่งได้อย่างไร เป็นกุญแจในการเลือกที่ดีที่สุดสำหรับงาน

หลักการของฟลูออเรเซนซ์

หัวใจของฟลูออเรสเซ็นเป็นเรื่องง่าย วัสดุรับพลังงาน และปล่อยแสง อิเล็กทรอนกระโดดไปยังจุดสูงขึ้น แล้วมันลดลง ในกระบวนการนี้ มันจะยิงโฟตอนออกมา นั่น’ s แสง อะไรที่ทำให้วิธีเหล่านี้แตกต่างกัน? มัน’ สิ่งที่ตื่นเต้น โมเลกุลทั้งหมด หรือเพียงแค่อะตอมเดียว นอกจากนี้ ประเภทของพลังงานที่ใช้ในการเตะสิ่งต่างๆ

1. การตรวจสอบสเปคโทรสโกปีฟลูออเรเซนซ์โมเลกุล (โดยใช้เครื่องวัดสเปคโทรฟลูออเรเซนซ์)

นี่คือเทคนิคที่ไปเมื่อคนพูดเกี่ยวกับ “ สเปกตรสโกปีฟลูออเรเซนซ์ ” มัน’ เป็นเรื่องใหญ่ในชีววิทยา การทำงานวัสดุ และการศึกษาสุขภาพ

มันทำงานอย่างไรในระดับโมเลกุล

ลองจินตนาการนี้ วิธีการนี้จับแสง UV หรือแสงที่มองเห็นพลังงานต่ำ โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 200 ถึง 800 นาโนเมตร นั่นต่ออิเล็กทรอนภายนอกในโมเลกุล โมเลกุลหยุดลง และกลับมาเป็นปกติ มันปล่อยโฟตอนที่มีคลื่นยาวกว่า นั่น’ สโตคส์เปลี่ยนแปลงในการกระทํา รูปแบบแสง? มัน’ s เหมือนแท็กส่วนตัวสําหรับโมเลกุลและบริเวณใกล้เคียง เกียร์ที่นี่คือ สเปคโตรฟลูโรเมตร มันบรรจุโคมไฟซีนอนสำหรับแสง, ตัวกรองเพื่อจัดเรียงความยาวคลื่น, และเครื่องตรวจจับคมชัดเช่นท่อเพิ่มแสง (PMT).

สิ่งที่ตรวจจับ

• โมเลกุลอินทรีย์และชีววิทยา: มันเล็บสิ่งที่สว่างขึ้น เช่น สีย้อมจากพืช ยา และสัญญาณสำคัญในร่างกาย เช่น โปรตีนฟลูโรเซนต์เขียว (GFP)

มันจุดสิ่งเหล่านี้อย่างรวดเร็ว ความไว? ลงไปยังระดับนานโมลาร์ หรือ 10 ⁻⁹ M. ที่’ มันเล็ก ๆ

• ปฏิสัมพันธ์โมเลกุล: เครื่องมือนี้รู้สึกเปลี่ยนแปลงในโมเลกุล’ โลก S ความแข็งแรงของแสงเปลี่ยนไปด้วยชนิดของเหลว ระดับกรด หรือฟองอากาศ ดังนั้น it’ เหมาะสำหรับการดูโปรตีนบิด เอนไซม์เร่งปฏิกิริยา หรือการเกิดพันธุ์ระหว่างคู่หู อะไร’ มากกว่านั้น มันจัดการตรวจสอบอย่างคงที่สําหรับจำนวนหรือเวลาสําหรับการเต้นรำอย่างรวดเร็ว nanoseconds ถึง picoseconds

ก่อนอื่น ฟลูออเรสเซนต์ในสถานะคงที่ เพียงแค่จับความสว่างโดยเฉลี่ย เพื่อนับโมเลกุล ถูกแก้ไขในเวลา? มันติดตามวิธีการแสงจะหายไป นั่นเปิดเผยการเคลื่อนไหวที่ซ่อนอยู่ในสิ่ง

2. ฟลูออเรเซนซ์ระดับอะตอม: สองเทคนิคที่แตกต่างกัน

เปลี่ยนเกียร์ตอนนี้ เมื่อคุณ’ หลังจากอะตอมเดียว ไม่ใช่โมเลกุลที่รวมกัน วิธีการจะเปลี่ยนไป เส้นทางหลักสองทางยืนออกมาที่นี่

2.1. การตรวจสอบสเปคโทรสโกปีแบบฟลูออเรเซนซ์เรย์เอ็กซ์ (XRF)

XRF แพ็คเจาะ มัน’ s ไม่เป็นอันตรายและดีสำหรับการค้นหาอะไร’ s ในตัวอย่างที่ระดับองค์ประกอบ

มันทำงานอย่างไรในระดับอะตอม

ลืมแสงอ่อน นี่ใช้รังสีเอ็กซ์ที่แข็งแกร่ง ตั้งแต่ 1 ถึง 100 เคโวลต์ ลำแสงระเบิดอิเล็กทรอนปลดปล่อยจากอะตอม’ เปลือกหลัก s แล้วเหรอ อิเล็กทรอนภายนอกเลื่อนเข้าเพื่อแก้ไขมัน บูมรังสีเอ็กซ์ใหม่ปรากฏขึ้นเป็น “ ฟลูออเรเซนซ์ ” นั่น ray’ พลังงาน? มัน’ เป็นของขวัญที่ตายสําหรับองค์ประกอบ

สิ่งที่ตรวจจับ

• องค์ประกอบองค์ประกอบ: XRF สแกนอย่างรวดเร็วสำหรับพื้นฐาน ตั้งแต่แมกนีเซียม (Mg) หรืออลูมิเนียม (Al) จนถึงยูเรเนียม (U) มันจับร่องรอย ppm ส่วนต่อล้าน คำถามใหญ่ที่ตอบ: “ อะไร’ การแต่งหน้าของสิ่งนี้ เป็นองค์ประกอบฉลาด? ”

นอกจากนั้น it’ มีประโยชน์สำหรับของแข็งหรือฝุ่น ไม่จำเป็นต้องเตรียม

• แอปพลิเคชันคิดว่าร้านค้าโลหะตรวจสอบสแตนเลส 316 ชุด หรือสุนัขหินแผนที่ชั้นดิน แม้แต่สุนัขตรวจสอบก็กลิ่นตะกั่วในสีเก่า ดังนั้น มันเหมาะกับการตรวจสอบคุณภาพ วิทยาศาสตร์โลก และความพยายามของนาฬิกาสีเขียว

2.2. การตรวจสอบสเปคโทรสโกปีฟลูออเรเซนซ์อะตอม (AFS)

AFS ไปลึก มัน’ มันเลือกเลือกและคมชัดสูงสุดสำหรับองค์ประกอบเพียงไม่กี่ส่วน

มันทำงานอย่างไรในระดับอะตอม

ขั้นตอนแรก: แยกตัวอย่างออกไป ไม่มีการเชื่อมโยงโมเลกุลอีกต่อไป แค่อะตอมอิสระในเมฆก๊าซ นั่น’ s atomization. ต่อไป แสงที่เป้าหมาย เช่นจากหลอดแคโทดกลวง จะเปิดคลื่นที่แม่นยำเพื่อตื่นเพียงอะตอมที่ต้องการเท่านั้น พวกเขาสว่างขึ้นในการตอบสนอง เครื่องตรวจจับจับสัญญาณที่บริสุทธิ์ การตั้งค่า? เครื่องวัดสเปคโตรเมตรฟลูออเรเซนซ์อะตอม

สิ่งที่ตรวจจับ

• องค์ประกอบพิษเฉพาะ: AFS คือ’ t สำหรับทุกอย่าง มันสว่างขึ้นในการล่าสัตว์พิษที่ต่ำสุด เช่น อาร์เซนิค (As), ปรอต (Hg), เซเลเนียม (Se) และแคดเมียม (Cd) จำกัด? ppb หรือแม้กระทั่ง ppt ขึ้นอยู่กับเป้าหมายและผสม

ดังนั้น it’ s overkill สำหรับส่วนใหญ่ แต่นั่น’ s จุดตรงกับกฎที่เข้มงวด

• แอปพลิเคชัน: การตรวจสอบอาหารอยู่บนรายการ คิดว่าการสแกนปลาสำหรับประทานภายใต้ FDA’ s ฝา 1.0 ppm การทดสอบสิ่งแวดล้อมด้วย มันเอาชนะเครื่องมืออื่น ๆ ในความคมชัด ดังนั้นการปฏิบัติตามจะง่าย

สรุปและการเปรียบเทียบ

หมายเหตุอย่างรวดเร็ว: แต่ละแถวเน้นการแยก ด้านโมเลกุลยังคงเปียกและคลื่น อะตอมเหรอ? ข้อเท็จจริงแห้ง หรือเมฆก๊าซ

เครื่องมือจากผู้ผลิตที่เชื่อถือได้: PERSEE

การเลือกเกียร์ที่เหมาะสม สำคัญมาก จับคู่กับขนาด โมเลกุลหรืออะตอม ผู้ผลิตที่แข็งแกร่งเช่น เพอร์ส ครอบคลุมฐานทั้งหมด

สําหรับการล่าสัตว์ที่คมชัดของอะตอมที่เป็นพิษ PERSEE สร้าง เครื่องวัดสเปคโตรเมตร Fluorescence Atomicพวกเขา’ ปรับให้เข้มงวดกับกฎอาหารและสิ่งแวดล้อม ไม่มีทางลัด

บทสรุป

ทั้งสามอยู่บนแสงฟลูออเรเซนซ์ แต่งานของพวกเขา? กลางคืนและกลางวัน เลือกตามปริศนาของคุณ อยากถอดโมเลกุลที่ซับซ้อน และการสนทนาของพวกเขา? จับฟลูออเรเซนซ์โมเลกุล ต้องการการจัดเรียงองค์ประกอบดิบในชิ้น? กฎ XRF เพื่อระบุร่องรอยอะตอมที่เป็นพิษ AFS ชนะมือลง

คำถามที่พบบ่อย:

Q1: ความแตกต่างระหว่าง fluorescence และ phosphorescence คืออะไร?

ตอบ: ทั้งสองจะเริ่มต้นจากการตีพลังงาน และแสงกลับมา แต่ฟอสฟอร์เซนซ์ลากมันออกมา เส้นทางอิเล็กทรอนที่ช้าลงหมายถึงความสว่างที่ยั่งยืน - วินาทีหรือนาที, เช่น glow sticks. ฟลูออเรเซนซ์? มัน’ เร็ว นาโนวินาทีเท่านั้น

Q2: สามารถตรวจจับโลหะได้หรือไม่?

ตอบ: แน่นอน แต่มันขึ้นอยู่กับสไตล์ XRF จุดอะตอมโลหะตรงขึ้น AFS เล็บบางอย่าง เช่น ปรอตและแคดเมียม ในระดับกระซิบ โมเลกุลเฟลอเรเซนซ์ข้ามการติดโดยตรง แทนที่จะใช้โซนด์ที่ฉลาด โมเลกุลที่ส่องแสงเท่านั้นเมื่อจับโลหะนั้น

Q3: ทำไมตัวอย่างถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซสำหรับ AFS แต่ไม่สำหรับ XRF?

ตอบ: AFS ต้องการอะตอมอิสระในรูปแบบก๊าซ ด้วยวิธีนั้นหลอดไฟ’ แสง s ติดเป้าหมายเท่านั้น โดยไม่มีความยุ่งยากของโมเลกุล XRF? รังสีเอ็กซ์พวกนั้นเจาะผ่านของแข็งหรือของเหลวได้ง่าย พวกมันสะเทือนอิเล็กทรอนภายใน ไม่ว่าจะมีการตั้งค่า ดังนั้นไม่จำเป็นต้องมีก๊าซ