熒光分析是一種基于物質(zhì)熒光特性的分析方法。當某種物質(zhì)吸收一定波長的光后,會向外發(fā)射出比激發(fā)光波長長的光,這種現(xiàn)象稱為熒光。熒光分析儀就是通過探測和分析物質(zhì)發(fā)出的熒光信號來確定物質(zhì)的性質(zhì)或濃度。在便攜式熒光分析儀中,激光或其他光源用來激發(fā)樣品中的分子或原子,使其進入激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的物質(zhì)會以不同的熒光波長發(fā)射光線,儀器通過光學系統(tǒng)收集并分析這些發(fā)射的熒光信號,進而得出樣品中的成分或濃度信息。

熒光分析通常有兩種基本方式:熒光強度法和熒光衰減法。熒光強度法通過測量樣品發(fā)射的熒光強度來定量分析物質(zhì),而熒光衰減法則是通過測量樣品熒光發(fā)射強度隨時間的衰減過程,來研究物質(zhì)的分子動態(tài)性質(zhì)。
便攜式熒光分析儀的結(jié)構(gòu)與工作原理:
1.激發(fā)源:儀器內(nèi)置的激光或LED光源會發(fā)射特定波長的光線照射到樣品上。光源的選擇是基于被分析物質(zhì)的激發(fā)波長。
2.光學系統(tǒng):通過光纖或鏡頭將激發(fā)光引導至樣品,并收集樣品發(fā)射的熒光光信號。通常,光學系統(tǒng)包括濾光片,用于選擇合適的波長范圍,只傳遞熒光信號而過濾掉雜散光。
3.探測器:熒光信號通過光學系統(tǒng)后,由光電探測器(如光電二極管、光電倍增管等)接收,并轉(zhuǎn)換為電信號。這些電信號的強度與熒光強度成正比。
4.信號處理與顯示:經(jīng)過處理后的信號會顯示在屏幕上,分析結(jié)果可直接顯示為熒光強度、濃度或其他相關(guān)數(shù)據(jù)。
特點:
1.高靈敏度:能夠檢測到非常微量的樣品成分。熒光信號對低濃度的物質(zhì)極為敏感,因此即使是痕量物質(zhì)也可以被準確檢測到。
2.快速分析:可在幾秒鐘或幾分鐘內(nèi)給出檢測結(jié)果,特別適合需要即時反饋的場合。
3.便于現(xiàn)場操作:由于其體積小巧,可輕松攜帶到現(xiàn)場進行檢測,廣泛用于野外環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、醫(yī)學診斷等領(lǐng)域。
4.無需復雜樣品前處理:與其他分析方法相比,熒光分析通常不需要復雜的樣品前處理步驟,這大大提高了檢測效率和精確度。
5.高選擇性:熒光分析能夠在復雜的樣品中選擇性地分析目標物質(zhì),避免了干擾和誤差。
6.多功能性:往往配備了多種功能,可以進行多種物質(zhì)的分析,并可以通過更換不同的激發(fā)光源和濾光片來進行多參數(shù)的檢測。
便攜式熒光分析儀的應用領(lǐng)域:
1.環(huán)境監(jiān)測:在環(huán)境監(jiān)測中的應用尤為重要。它可以用于水質(zhì)監(jiān)測、空氣質(zhì)量檢測、土壤污染評估等。例如,通過測量水中的有機污染物(如多環(huán)芳烴、重金屬離子等)濃度,評估水質(zhì)狀況。
2.食品安全檢測:在食品工業(yè)中,用于檢測食品中的有害物質(zhì),例如農(nóng)藥殘留、添加劑、微生物污染等。它可以快速檢測出食品中的有毒物質(zhì),確保食品安全。
3.醫(yī)學診斷:在醫(yī)學領(lǐng)域,可用于體液中的生物標志物檢測。通過檢測血液、尿液等樣品中的特定分子(如病毒、細菌、激素等),輔助臨床診斷和治療決策。
4.化學分析與研究:在化學實驗室中,用于物質(zhì)的定性和定量分析。其高靈敏度和高選擇性使其在化學實驗中成為一種理想工具。
5.軍事與安全檢測:還可以應用于軍事和安全領(lǐng)域,用于檢測危險物質(zhì)、爆炸物等。在危險物品的快速檢測和防控中具有不可替代的作用。