RU2345352C1 - Флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов - Google Patents
Флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2345352C1 RU2345352C1 RU2007122152/28A RU2007122152A RU2345352C1 RU 2345352 C1 RU2345352 C1 RU 2345352C1 RU 2007122152/28 A RU2007122152/28 A RU 2007122152/28A RU 2007122152 A RU2007122152 A RU 2007122152A RU 2345352 C1 RU2345352 C1 RU 2345352C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluorescence
- concentration
- ions
- halide ions
- halogenide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области спектроскопии. Способ заключается в измерении интенсивности флуоресценции, в качестве красителя, чувствительного к наличию галогенид-ионов в растворе, используют флуоресцирующий 3,7,13,17-тетрабутил-2,8,12,18-тетраметил-порфирин, а о концентрации галогенид-ионов судят по измеренному отношению пиковой интенсивности флуоресценции на выбранной длине волны к соответствующей величине, измеренной для красителя в эталонном растворе, не содержащем галогенид-ионов, либо по измеренному отношению интегральной интенсивности флуоресценции к соответствующей величине, измеренной для красителя в эталонном растворе, или по длительности флуоресценции. Технический результат - повышение чувствительности и расширение диапазона измеряемых концентраций галогенид-ионов в растворах. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области ионометрии, спектроскопии, нанотехнологии и органической химии и может быть использовано для создания устройств, предназначенных для детектирования галогенид-ионов в различных областях науки и техники, например для контроля состояния водоемов и водопроводной воды.
Известен способ флуоресцентного измерения концентрации анионов в растворах, заключающийся в растворении в исследуемом растворе красителя, регистрации спектров его флуоресценции и измерении интенсивности флуоресценции, по величине которой судят о концентрации анионов в исследуемом образце [1]. В качестве флуоресцентного красителя использован 3,12,13,22-тетраэтил-8,17-ди [ди(гидроксиэтил)амино)карбонил-этил]-2,7,18,23-тетраметил-сапфирин.
Недостатками данного способа являются узкий диапазон измеряемых концентраций ионов (~10-3-10-1 М) и относительно невысокая чувствительность, обусловленная тем, что интенсивность флуоресценции растет при добавлении ионов в раствор, а в отсутствие ионов в растворе, либо при их малой концентрации, квантовый выход флуоресценции красителя мал и интенсивность флуоресцентного аналитического сигнала слаба.
Задачей данного изобретения является увеличение чувствительности и расширение диапазона измеряемых концентраций галогенид-ионов в растворах.
Для выполнения поставленной задачи предложен флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов, использующий зависимость интенсивности флуоресценции молекул от концентрации галогенид-ионов и заключающийся в измерении интенсивности флуоресценции, по величине которой судят о концентрации галогенид-ионов в растворе.
Новым, по мнению авторов, является то, что в качестве красителя, чувствительного к наличию галогенид-ионов в растворе, используют флуоресцирующий 3,7,13,17-тетрабутил-2,8,12,18-тетраметил-порфирин, а о концентрации галогенид-ионов судят по измеренному отношению пиковой интенсивности флуоресценции на выбранной длине волны к соответствующей величине, измеренной для красителя в эталонном растворе, не содержащем галогенид-ионов, либо по измеренному отношению интегральной интенсивности флуоресценции к соответствующей величине, измеренной для красителя в эталонном растворе, или по длительности флуоресценции.
Предлагаемый способ измерения концентрации галогенид-ионов использует изменение характеристик флуоресценции красителя за счет эффекта внешнего тяжелого атома [2].
Пример 1.
3,7,13,17-тетрабутил-2,8,12,18-тетраметил-порфирин (Фиг.1) растворяют в подкисленном ацетонитриле (рН ~ 6.0-6.5) при комнатной температуре. В данных условиях атомы азота пирролениновых колец протонируются и молекула порфирина находится в протонированной форме (здесь и далее - Н2П2+). Концентрация красителя составляет ~1·10-6 М. Концентрацию определяют спектрофотометрически с использованием известных величин коэффициентов экстинкции. Галогенид-ионы добавляют в раствор путем растворения галогенидов щелочных металлов, например KI. Растворы помещают в стеклянные кюветы 1×1 см.
Спектры флуоресценции регистрируют на люминесцентном спектрофлуорометре. Определяют интегральную интенсивность флуоресценции Iо для эталонного образца и интенсивность I для образца, содержащего галогенид-ионы. В растворе, не содержащем галогенид-ионов, наблюдается максимальная интенсивность флуоресценции, а при наличии йодид-ионов интенсивность свечения существенно уменьшается. На Фиг.2 приведены спектры фосфоресценции Н2П2+в растворах без добавления йодида калия (KI) и при концентрации KI 10-3 и 10-4 М. Зависимость величины логарифма отношения интенсивностей флуоресценции lg(I/I0) от логарифма концентрации галогенид-ионов lg([Hal-5]) имеет линейный характер и может быть предложена в качестве калибровочной для определения температуры (Фиг.3). Концентрация галогенид-ионов (в М) определяется из соотношения [Hal-]=10(0.84lg(Io/I)-4,24).
Пример 2.
Аналогично, для тех же растворов выполнены измерения пиковой интенсивности флуоресценции на длине волны 654 нм. Концентрация галогенид-ионов может быть определена с использованием зависимости отношения I654/I0 654 пиковых интенсивностей флуоресценции от концентрации галогенид-ионов для образца, содержащего галогенид-ионы, и эталонного образца (Фиг.4). При использовании данной зависимости концентрация галогенид-ионов (в М) определяется как [Hal-]=10(0.94lg(I° 654 /I 654 )-4.40)
Пример 3.
Аналогично, для тех же растворов концентрация галогенид-ионов может быть определена с использованием зависимости времени жизни флуоресценции τ от концентрации галогенид-ионов (Фиг.5). Детектирование кинетики затухания флуоресценции осуществляется на любой длине волны в диапазоне 560-720 нм. При использовании данной калибровочной зависимости концентрация галогенид-ионов (в М) определяется как [Hal-]=0.0055-0.00095τ, где время жизни флуоресценции дано в наносекундах.
Таким образом, с использованием данного способа можно детектировать галогенид-ионы в растворах в диапазоне концентраций от ~3.0·10-5 М до ~3.0·10-2 М путем измерения параметров флуоресценции молекулярного зонда, что можно применить для контроля состояния водоемов и водопроводной воды.
Источники информации
1. Sessler, J.L. Water soluble sapphyrins: potential fluorescent phosphate anion sensors / J.L.Sessler [et al.] // Org. Biomol. Chem. - 2003. - V.1. - P.4113-4123.
2. Дворников С.С. Внешний эффект тяжелого атома в случае порфиринов и металлопорфиринов / С.С.Дворников [и др.] // Журнал прикладной спектроскопии. - 1976. - Т.25, № 6. - С.1011-1016.
Claims (1)
- Флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов, использующий зависимость интенсивности флуоресценции молекул от концентрации галогенид-ионов и заключающийся в измерении интенсивности флуоресценции, по величине которой судят о концентрации галогенид-ионов в растворе, отличающийся тем, что в качестве красителя, чувствительного к наличию галогенид-ионов в растворе, используют флуоресцирующий 3,7,13,17-тетрабутил-2,8,12,18-тетраметил-порфирин, а о концентрации галогенид-ионов судят по измеренному отношению пиковой интенсивности флуоресценции на выбранной длине волны к соответствующей величине, измеренной для красителя в эталонном растворе, не содержащем галогенид-ионов, либо по измеренному отношению интегральной интенсивности флуоресценции к соответствующей величине, измеренной для красителя в эталонном растворе, или по длительности флуоресценции.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007122152/28A RU2345352C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007122152/28A RU2345352C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2345352C1 true RU2345352C1 (ru) | 2009-01-27 |
Family
ID=40544342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007122152/28A RU2345352C1 (ru) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2345352C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444724C1 (ru) * | 2010-10-21 | 2012-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) | Способ разделения минералов меди и серебра из зон окисления сульфидных полиметаллических месторождений |
CN103808698A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种测定丙烯中砷含量的方法 |
CN103983624A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-13 | 广西师范大学 | 一种测定化学需氧量的荧光方法 |
-
2007
- 2007-06-13 RU RU2007122152/28A patent/RU2345352C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444724C1 (ru) * | 2010-10-21 | 2012-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) | Способ разделения минералов меди и серебра из зон окисления сульфидных полиметаллических месторождений |
CN103808698A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种测定丙烯中砷含量的方法 |
CN103808698B (zh) * | 2012-11-14 | 2016-06-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种测定丙烯中砷含量的方法 |
CN103983624A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-08-13 | 广西师范大学 | 一种测定化学需氧量的荧光方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Boens et al. | Fluorescent indicators based on BODIPY | |
EP1671118B1 (en) | Cyanide sensing compounds and uses thereof | |
Würth et al. | Relative and absolute determination of fluorescence quantum yields of transparent samples | |
Mayr et al. | Dual lifetime referenced optical sensor membrane for the determination of copper (II) ions | |
Sutariya et al. | A unique fluorescence biosensor for selective detection of tryptophan and histidine | |
Hussain et al. | Aggregation-induced emission of quinoline based fluorescent and colorimetric sensors for rapid detection of Fe3+ and 4-nitrophenol in aqueous medium | |
Oda et al. | Determination of ultratrace cadmium by laser-induced photoacoustic absorption spectrometry | |
Yue et al. | A green carbon dots-based fluorescent sensor for selective and visual detection of nitrite triggered by the nitrite–thiol reaction | |
Lei et al. | Detection of hydrogen peroxide in river water via a microplate luminescence assay with time-resolved (“gated”) detection | |
Zhang et al. | A red-emitting fluorescent probe based on flavone for hydrazine detection and its application in aqueous solution | |
Wang et al. | Design of a dual-signaling sensing system for fluorescent ratiometric detection of Al 3+ ion based on the inner-filter effect | |
Yao et al. | Determination of paraquat in water samples using a sensitive fluorescent probe titration method | |
Gonçalves et al. | Fiber optic lifetime pH sensing based on ruthenium (II) complexes with dicarboxybipyridine | |
RU2345352C1 (ru) | Флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов | |
Sutariya et al. | A pyrenyl linked calix [4] arene fluorescence probe for recognition of ferric and phosphate ions | |
Satheeshkumar et al. | Ratiometric fluorescence sensing of hypochlorite ion by dansyl hydrazine-Spectroscopic and TD-DFT studies | |
Martinez-Peragon et al. | Rational design of a new fluorescent ‘ON/OFF’xanthene dye for phosphate detection in live cells | |
Divya et al. | A thiophene based pyrrolo [1, 2-a] quinoxaline fluorescent probe as a “turn-off” sensor for the selective nanomolar detection of sodium ion | |
Bahta et al. | Naphthalimide-amino acid conjugates chemosensors for Hg2+ detection: Based on chelation mediated emission enhancement in aqueous solution | |
Ustimova et al. | FRET-based metal ion sensing by a crown-containing bisstyryl dye | |
Sultana et al. | An azine-based chromogenic, fluorogenic probe for specific cascade detection of Al3+ and PO43-ions | |
Li et al. | Several fluorescent probes based on hemicyanine for the detection of SO 2 derivatives | |
Xiong et al. | Recyclable fluorescent chemodosimeters based on 8-hydroxyquinoline derivatives for highly sensitive and selective detection of mercury (II) in aqueous media and test strips | |
He et al. | Investigation on the luminescence behavior of terbium acetylsalicylate/bilirubin system via 2D-COS approaches | |
EP2371925B1 (en) | A sensor material, and uses thereof to simultaneously sense two analytes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130614 |