CS220151B1 - Přípravek ke zvýšení intenzity elektrochemiluminiscence - Google Patents

Abstract

Vynález se týká přípravku ke zvýšení intenzity elektrochemiluminiscence, zejména alkalického· vodného roztoku luminolu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje kationoidní tenzid v molární koncentraci 3.10~3 až 2.10"2, s výhodou cetyltrimethylamoniumbromid, a fluoreskující látku v molární koncentraci 7.10-5 až 2.10-4, výhodně fluorescein.

Description

Vynález se týká způsobu zvýšení intenzity elektrochemiluminiscence při elektrolýze roztoků a přípravku k provádění tohototo způsobu.

Elektrochemiluminiscence je emise záření, které vzniká v okolí elektrod v důsledku průchodu elektrického proudu roztokem. Podmínkou je přítomnost tzv. aktivátorů, to jest látek, které prodělávají na elektrodách elektrochemické proměny spojené s emisí světla. Nejčastějšími aktivátory jsou aromatické a heteroaromatické uhlovodíky a chemiluminiscenční indikátory.

Použití elektrochemiluminiscence je velmi široké. Uvažuje se o jejím uplatnění při konstrukci zobrazovacích prvků a indikátorů, dále v zařízeních převádějící mechanické vlivy a účinky na optický signál, v přístrojích pro měření přenosu hmoty, přenosu tepla, kvality povrchů a podobně.

Koncentrace molekul aktivátoru v elektronově excitovaných stavech je u povrchu elektrody dostatečná pro dosažení stimulované emise, což může v buducnu mít význam pro konstrukci barvivových laserů. (Viz. Bych A. I., Ogorodnejčuk I. F., Chudenskij Ju. K.: Optochemotronika, Kiev, Technika 1978). Dobré kolerace mezi intenzitou elektrochemiluminiscence a koncentrací jsou základem velmi citlivých analytických postupů [viz. Cruser S. A., Bard A. J.: J. Amer. Chem. Soc. 91 267 (1969)]. Mimo přímé stanovení koncentrace aktivátorů je možné i stanovení všech látek a příměsí, které mají vliv na intentizu elektrochemiluminiscence, především antioxidantů, které ji redukují.

Analytických postupů je možné použít i v širších souvislostech. Je například známé, že vliv kancerogenních látek na elektrochemiluminiscence tetramethylamoniumbromidu rozpuštěného v dimethylformamidu koreluje s jejich s jejich karciogenní aktivitou.

Nevýhodou elektrochemiluniscenčních metod je úzká zóna generace, která je omezena pouze na nejbllžší okolí elektrody a zahrnuje prostor do vzdálenosti přibližně 100 nm od jejího povrchu.

Rozšíření generační zóny a zvýšení intenzity emitovaného záření je možné dosáhnout pomocí přípravku podle vynálezu. Přípravek ke zvýšení intenzity elektrochemiluminiscenčního záření, zejména alkalického vodného roztoku luminolu podle vynálezu, obsahuje kationoidní tenzid v molární koncentraci 3.10“³ až 2.10~², s výhodou cetyltrimethylamoniumbromid, a fluoreskující látku v molární koncentraci 7.10^-5 až 2.10^-4, s výhodou fluorescein.

Fluorescein působí jako akceptor emitovaného záření. Tenzid zprostředkuje přenos elektronové exitační energie z primárně elektrochemicky excitovaných molekul lumlnolu na molekuly fluorescenčního indikátoru.

Výhodou přípravku podle vynálezu je rozšíření generační zóny a zvýšení intenzity emitovaného záření.

Vynález je blíže objasněn v následujícím příkladu konkrétního provedení.

Příklad

Byla měřena intezita elektrochemiluminiscence při elektrolýze alkalických roztoků luminolu na platinových elektrodách. Excitace byla prováděna střídavými pozitivními a negativními pulsy s amplitudou 2 V a frekvencí 0,2 Hz. V tabulce I jsou shrnuty výsledky získané pro „čisté” roztoky, róztoky s cetyltrimethylamoniumbromidem a roztoky s cetyltrimethylamoniumbromidem a fluorescenčním indikátorem (fluorescein). Měření byla prováděna jednak s použitím nepohyblivých platinových elektrod, jednak s vibrující Pt elektrodou (frekvence 50 Hz). Intenzita světla byla měřena fotonásobičem a je udána v relativních jednotkách.

Tabulka I

Vliv cetyltrimethylamoniumbromidu a fluorescenčních indikátorů na intenzitu elektrochemiluminiscence

Složení roztoků

8.1C^_5M luminol, 0,32 M NaOH

8.10^_5M luminol, 0,32 M NaOH, 0,0054 M cetyltrimethylamioniumbromid

8.10 ~⁵M luminol, 0,32 M NaOH, 0,0054 M cetyltrimethylamoniumbromid, 10~⁴M fluorescein

Intenzita záření (rel. jedn.) nepohyblivá

Pt elektroda

79 200 vibrační Pt elektroda

203

V optimálních podmínkách je intenzita elektrochemilumlniscence přítomností tenzidu zesílena 40 x. Současný přípravek cetyltrimethylamoniumbromidu a fluoresceinu zvýší intenzitu elektrochemilumlniscence oproti čistým roztokům 100 x. Namísto fluoresceinu je možné použít i jiných fluorescenčních indikátorů jakými jsou eosín, erythrosin, floxln, 2-naftol-3,6-disulfonan dvojsodný a podobně. Rovněž cetyltrimethylamoniumbromid je možné zaměnit jinými alifatickými kationoidními tenzidy, například N- (a-karmethoxypentadecyrj-trimethylamoniumbromidem a podobně. Intenzitu eiektrochemiluniscenčního záření je možné dále zvýšit použitím známých postupů pro rozšíření generační zóny, například ozvučením elektrodových oblastí ultrazvukem.

Claims (1)

1. PRedmE

   Přípravek ke zvýšení intezity elektrochemilumlniscence, zejména alkalického vodného roztoku luminolu, vyznačující se tím, že obsahuje kationoldní tenzid v molární

   T VYNALEZU koncentraci 3.10^-3 až 2.10², s výhodou cetyltrimethylamoniumbromid a fluoreskující látku v molární koncentraci 7.10^-5 až 2.10^-4, výhodně fluorescein.