Nová kniha ANALÝZA ORGANICKÝCH LÁTEK

<p><strong>Kurz Vám poskytne ucelený přehled o metodách organické analýzy separačních, elektrochemických, spektrálních a kombinovaných, včetně příkladů aplikací v laboratořích různého zaměření.</strong></p>
<h3><strong>Odborný garanti:</strong></h3>
<ul>
<li><strong>prof. Čáslavský</strong> (Ústav výzkumu globální změny AV ČR Brno)</li>
<li><strong>prof. Ševčík</strong> (Karlova univerzita)</li>
<li><strong>doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D.</strong> (Vysoké učení technické v Brně, FCH, Brno)</li>
</ul>
<blockquote>
<p><strong>Vychází kniha <a href="https://lcms.cz/products/634">&quot;ORGANICKÁ ANALÝZA&quot;</a>, 450 stran</strong></p>
</blockquote>
<blockquote>
<p>Knihu obdrží všichni účastnící kurzu &quot;Analýza organických látek&quot;, který se bude konat ve dnech 10. -12. 10. 2022 v Lednici.</p>
</blockquote>
<blockquote>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Kniha_Organicka_analyza_2022_387cf49d12/Kniha-Organicka-analyza-2022.webp" alt="Nová kniha Organická analýza 2022"/></p>
</blockquote>
<h3><strong>PROGRAM KURZU</strong></h3>
<h4><strong>Pondělí 10. 10. 2022 (13:00 - 19.00)</strong></h4>
<ul>
<li>od 11.00 Registrace účastníků</li>
</ul>
<h5><strong>Postupy analýzy organických látek. Volba analytické metody, ekonomika</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>prof. Ing. Jiří G. K. Ševčík, DrSc. (Univerzita Karlova Praha)</li>
</ul>
<h5><strong>Metody analýzy organických látek a jejich použití</strong> (20´)</h5>
<ul>
<li>prof. Ing. Josef Čáslavský, CSc. (Ústav výzkumu globální změny AVČR, Brno)</li>
</ul>
<h5><strong>Odběr a příprava vzorků k analýze - extrakční techniky, pasivní vzorkování organických polutantů</strong> (60´)</h5>
<ul>
<li>doc. Ing. Martin Adam, Ph.D., prof. Ing. Karel Ventura, CSc., Ing. Petra Bajerová, Ph.D. (Univerzita Pardubice)</li>
</ul>
<h5><strong>Přestávka 14.50 – 15.10</strong></h5>
<h5><strong>Plynová chromatografie</strong> (90´)</h5>
<ul>
<li>prof. Ing. Jiří G. K. Ševčík, DrSc. (Univerzita Karlova Praha)</li>
</ul>
<h5><strong>Kapalinová chromatografie</strong> (90´)</h5>
<ul>
<li>doc. Ing. Petr Česla, Ph.D., (Univerzita Pardubice)</li>
</ul>
<h5><strong>Superkritická fluidní chromatografie</strong> (40´)</h5>
<ul>
<li>prof. PharmDr. Lucie Nováková, Ph.D. (Farmaceutická fakulta UK, Hadec Králové)</li>
</ul>
<h5><strong>Užitečné informace na portále LabRulez</strong> (10´)</h5>
<ul>
<li>Ing. Ivo Novotný (LabRulez, s.r.o.)</li>
</ul>
<h5><strong>Večeře 19:00</strong></h5>
<p><strong>Od 20.00 si Vám dovolujeme pozvat na posezení v hlavním sále, se skleničkou vína, či burčáku</strong></p>
<h3><strong>Úterý 11. 10. 2022 (8.00 - 18.00)</strong></h3>
<h5><strong>Hmotnostní spektrometrie</strong> (60´)</h5>
<ul>
<li>prof. Ing. Josef Čáslavský, CSc. (Ústav výzkumu globální změny AVČR, Brno)</li>
</ul>
<h5><strong>Spojení chromatografických technik a hmotnostní spektrometrie</strong> (60´)</h5>
<ul>
<li>prof. Ing. Josef Čáslavský, CSc. (Ústav výzkumu globální změny AVČR, Brno)</li>
</ul>
<h5><strong>Přestávka 10.00 – 10.20</strong></h5>
<h4><strong>Elektromigrační metody</strong></h4>
<h5><strong>Izotachoforéza, kapilární elektroforéza, epitachoforéza</strong> (60´)</h5>
<ul>
<li>RNDr. Marián Kovaľ, CSc. (Villa Labeco s.r.o. Spišská Nová Ves)</li>
<li>Mgr. Ivona Voráčová, Ph.D. (Ústav analytické chemie AVČR, Brno)</li>
</ul>
<h5><strong>Afinitní kapilární elektroforéza</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>doc. RNDr. Petr Kubáň, Ph.D. (Masarykova univerzita v Brně)</li>
</ul>
<h5><strong>Gelová elektroforéza</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>doc. RNDr. Petr Kubáň, Ph.D. (Masarykova univerzita v Brně)</li>
</ul>
<h5><strong>Elektrokinetické chromatografické metody</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>doc. Ing. Petr Česla, Ph.D., Ing. Jana Váňová, Ph.D. (Univerzita Pardubice)</li>
</ul>
<h5><strong>Přestávka na oběd 13.00 – 14.30</strong></h5>
<h4><strong>Elektroanalytické metody</strong></h4>
<h5><strong>Úvod + Voltametrie</strong> (45´)</h5>
<ul>
<li>doc. RNDr. Vlastimil Vyskočil, Ph.D., prof. RNDr. František Opekar, CSc. (Univerzita Karlova Praha)</li>
</ul>
<h5><strong>Amperometrie</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>RNDr. Jana Skopalová, Ph.D. (Univerzita Palackého v Olomouci)</li>
</ul>
<h5><strong>Coulometrie</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>prof. Ing. Ernest Beinrohr, DrSc. (Istran, s.r.o. Bratislava)</li>
</ul>
<h5><strong>Přestávka 16.15 – 16.35</strong></h5>
<h4><strong>Spektrální metody</strong></h4>
<h5><strong>Spektrofotometrie</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D. (Vysoké učení technické v Brně)</li>
<li>prof. Ing. Josef Čáslavský, CSc. (Ústav výzkumu globální změny AVČR, Brno)</li>
</ul>
<h5><strong>Luminiscenční metody</strong> (20´)</h5>
<ul>
<li>doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D. (Vysoké učení technické v Brně)</li>
<li>prof. Ing. Josef Čáslavský, CSc. (Ústav výzkumu globální změny AVČR, Brno)</li>
</ul>
<h5><strong>Krátké sdělení firmy <a href="https://lcms.cz/companies/42">PRAGOLAB s.r.o.</a></strong> (10´)</h5>
<h5><strong>Prezentace firmy <a href="https://lcms.cz/companies/41">2 THETA ASE, s.r.o.</a></strong> (20´)</h5>
<h5><strong>Praktické ukázky laboratorních i mobilních analyzátorů</strong></h5>
<h5><strong>Večeře 18:30</strong></h5>
<h3><strong>Středa 12. 10. 2022 (8.00 – 13.30)</strong></h3>
<h5><strong>Infračervená spektrometrie</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>Ing. Karel Šec (Nicolet CZ s.r.o. Praha)</li>
</ul>
<h5><strong>Ramanova spektrometrie</strong> (30´)</h5>
<ul>
<li>Ing. Tomáš Pekárek, Ph.D. (ZENTIVA, k.s. Praha)</li>
</ul>
<h5><strong>Přestávka 9.50 – 10.30</strong></h5>
<h5><strong>Mobilní analyzátory</strong> (60´)</h5>
<ul>
<li>doc. Ing. Tomáš Černohorský, CSc. (Univerzita Pardubice)</li>
</ul>
<h5><strong>Nukleární magnetická rezonance</strong> (45´)</h5>
<ul>
<li>Ing. Marcela Tkadlecová, CSc. (ZENTIVA, k.s. Praha)</li>
</ul>
<h5><strong>Organická elementární rezonance</strong> (60´)</h5>
<ul>
<li>Ing. Jan Langhans (Povodí Vltavy České Budějovice)</li>
</ul>
<h5><strong>Ukončení kurzu</strong></h5>
<h5><strong>Oběd 12.30</strong></h5>


Kurz Analýza organických látek 2022

Kniha ANALÝZA ORGANICKÝCH LÁTEK 2022

<h4><strong>11 MOBILNÍ SPEKTRÁLNÍ ANALYZÁTORY</strong></h4>
<h5><strong>11.1 Členění podle technik a vybraných aplikací</strong></h5>
<h5><strong>11.2 Ramanova spektrometrie</strong></h5>
<ul>
<li>11.2.1 Nejrozšířenější aplikace mobilních Ramanových spektrometrů<ul>
<li>11.2.1.1 Bezpečnostní aplikace – detekce nebezpečných látek</li>
<li>11.2.1.2 Mobilní detekce narkotik a jejich prekurzorů</li>
<li>11.2.1.3 Kontrola pozitivní shody vstupních surovin ve farmac. a kosmetickém průmyslu</li>
<li>11.2.1.4 Detekce padělků léčiv</li>
<li>11.2.1.5 Rychlá kvantitativní analýza v terénu a v provozech</li>
</ul>
</li>
</ul>
<blockquote>
<p><strong>Kniha obsahuje přehled metod analýzy organických látek: Analytikům prohloubí jejich znalosti používaných metod a vedoucím pracovníkům poskytne podklady pro řešení úkolů jejich laboratoře. Je určena také pro studenty a vyučující univerzit a vědecké pracovníky.</strong></p>
</blockquote>
<blockquote>
<p>💡 <strong>Kompletní obsah naleznete v odborné publikaci <a href="https://lcms.cz/products/634">Organická analýza</a>, kterou můžete zakoupit přímo u vydavatele 2 THETA, prostřednictvím LabRulez nebo v mnoha knihkupectvích.</strong></p>
</blockquote>
<h3><strong>Mobilní spektrální analyzátory</strong></h3>
<p>V současné době se stále více setkáváme s přesunem analýz mimo laboratoře, zejména do terénu nebo pro přímou analýzu ve skladech a ve výrobních provozech. Je to dáno jednak požadavky přicházejícími z praxe a jednak rychlým vývojem nových technologii, které nám tento přesun mimo laboratoř umožňují.</p>
<p>Požadavek na přenesení některých analýz mimo laboratoře je logický a může přinášet významné zkvalitnění získaných dat nebo velké finanční úspory. Velmi častým přínosem je pak rychlost získání důležitých informací. Typickými příklady jsou bezpečnostní aplikace, kdy například při ekologických haváriích je zapotřebí získat velmi rychle výsledky, na jejichž základě se vyhlašují příslušná opatření. V jiných případech hrozí zase ztráta informací z prodlení (analýza plynných zplodin vznikajících při požárech, analýza povýbuchových zplodin apod.). Jiným příkladem mohou být forenzní analýzy, kdy nám mobilní analyzátory umožňují analýzu velkého počtu vzorků přímo na místě činu a možnost cíleného vzorkování pro následné laboratorní analýzy. Dalšími typickými příklady je přesun kontroly kvality potravin přímo do terénu, terénní analýza narkotik a kontrolovaných látek, detekce padělků léčiv nebo analýza polymerů ve stavebních materiálech. Ve všech těchto případech nám terénní metody umožňují dělat okamžitá rozhodnutí a současně kontrolovat velká množství vzorků, což je v případě transportu vzorků do laboratoří prakticky nemožné. Samostatnou kapitolou jsou pak průmyslové aplikace, kdy mobilní spektrometry umožňují přesun některých analýz přímo do skladů vstupních surovin nebo do výrobních provozů. To přináší jednak snížení nákladů, v řadě případů ale také výrazné zvýšení produktivity (není nutné klasické vzorkování a transport vzorků do laboratoří). Největšího rozšíření bylo dosaženo zejména ve farmaceutickém průmyslu a v některých oborech automobilového, chemického, potravinářského a kosmetického průmyslu.</p>
<p>Všechny výše uvedené důvody vedly k masivním investicím do vývoje nových technologii, které by umožnily výrobu malých, přenosných spektrometrů, které by ale současně nabídly výkon na úrovni laboratorních systémů. </p>
<h4><strong>Členění podle technik a vybraných aplikací</strong></h4>
<p>Z technik se nejčastěji uplatňují metody založené na vibrační spektroskopii (nejvíce se využívá Ramanova spektrometrie a infračervená spektrometrie – zejména FT-IR a NIR) a metody hmotnostní spektrometrie, případně metody optické luminiscenční spektrometrie, včetně časově rozlišených metod. Ty například umožňují ultrastopovou detekci výbušnin, kdy je možné spolehlivě detegovat 100 femtogramů TNT. Můžeme se také setkat s miniaturizovanými NMR spektrometry, které jsou schopny měřit přítomnost protilátek. Nově je k dispozici technika schopná přímo v terénu rychle diagnostikovat tuberkulózu z dechu pacienta nebo provádět komplexní tribotechnickou diagnostiku olejů.</p>
<h4><strong>Ramanova spektrometrie</strong></h4>
<p>V poslední době se v oblasti mobilních analyzátorů (zejména ručních přístrojů) významně rozšířily Ramanovy spektrometry. Využívají principu disperzní Ramanovy spektrometrie, měří se spektra Ramanova rozptylu, která přináší informaci o molekulárním složení analyzovaného vzorku. Tyto spektrometry se typicky používají pro analýzu pevných vzorků, prášků, past, gelů nebo kapalin. Běžně dostupné přístroje nejsou vhodné pro analýzu plynných vzorků nebo složitých směsí. Ve standardním uspořádání nejsou také vhodné pro analýzu nízkých koncentrací, zejména ve složitějších směsích. Typickou aplikací je identifikační analýza jednokomponentních vzorků nebo směsí do čtyř až pěti hlavních komponent. Speciální algoritmy umožňují i identifikaci vybraných látek ve složitějších směsích nebo například identifikaci falsifikátů i velmi složitých multikomponentních systémů jako jsou léčiva. Pro analýzu nízkých a velmi nízkých koncentrací se dá využít technika povrchem zesíleného Ramanova rozptylu – <strong>SERS</strong> (<strong>Surface–Enhanced Raman Scattering</strong>), která využívá zesílení Ramanova signálu v přítomnosti nanostruktur zlata nebo stříbra. Technika SERS se s úspěchem používá i k analýze vzorků s vysokou vlastní fluorescencí (fluorescenční spektrum překrývá Ramanovo spektrum), protože na povrchu nanostruktur dochází nejen k zesílení Ramanova rozptylu, ale současně také ke zhášení fluorescence. Vývoj nových cenově dostupných SERS substrátů pronikl i do oblasti mobilních spektrometrů, kde se s úspěchem již využívají při analýze narkotik, detekci anabolických steroidů ve výživových přípravcích nebo například pro identifikaci herbicidů na povrchu různých plodů.</p>
<p>Disperzní uspořádání spektrometrů umožňuje konstrukci miniaturizovaných spektrometrů s velmi vysokou robustností. Typické uspořádání miniaturizovaného disperzního Ramanova spektrometru je na obrázku níže.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Schema_mobilniho_disperzniho_Ramanova_spektrometru_s_opticky_stabilizovanym_laserem_075555222c/2-THETA-Schema-mobilniho-disperzniho-Ramanova-spektrometru-s-opticky-stabilizovanym-laserem.jpg" alt="2 THETA: Schéma mobilního disperzního Ramanova spektrometru s opticky stabilizovaným laserem"/></p>
<p>Velmi důležitou součástí spektrometrů je i integrovaná Ramanova sonda, ta je tvořena optickou soustavou, jejímž úkolem je přivézt záření laseru na vzorek, sběr vznikajícího rozptylového záření, jeho vedení přes filtr pro ořez záření vlnové délky laseru (elastický rozptyl) a dále jeho fokusaci na vstupní štěrbinu spektrografu. Moderní Ramanovy sondy u mobilních spektrometrů využívají konfokální optiky, kdy je záření laseru nejprve defokusováno na svazek o velkém průměru (například 10 mm) a následně opět fokusováno do definovaného bodu, ve kterém dochází k buzení Ramanova signálu. Tento princip je znázorněn na obrázku níže. </p>
<h5>Toto uspořádání má tři výhody:</h5>
<ol>
<li>umožňuje měření bez přímého kontaktu se vzorkem </li>
<li>umožňuje měření i přes transparentní a semitransparentní obaly</li>
<li>třetí významnou výhodou je bezpečnost.</li>
</ol>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Ramanova_sonda_s_konfokalni_optikou_a_defokusaci_paprsku_prevzato_z_materialu_firmy_Thermo_Scientific_0d753636bf/2-THETA-Ramanova-sonda-s-konfokalni-optikou-a-defokusaci-paprsku-(prevzato-z-materialu-firmy-Thermo-Scientific).jpg" alt="2 THETA: Ramanova sonda s konfokální optikou a defokusací paprsku (převzato z materiálů firmy Thermo Scientific)"/></p>
<p>Samostatnou kategorii tvoří spektrometry určené pro práci v náročných podmínkách (vojenské aplikace, analýza výbušnin, záchranné týmy – hasiči, likvidace havárií atd.). Zde jsou kladeny vysoké nároky na odolnost a schopnost pracovat v širokém teplotním rozsahu. Spektrometry musí být také konstruovány tak, aby byly prachotěsné i vodotěsné a odolávaly i běžným dekontaminačním prostředkům (spektrometr musí umožňovat snadnou dekontaminaci od toxických látek). Všechny tyto požadavky shrnují normy americké armády MIL 810G nebo MIL 810F. Tyto normy se běžně využívají i v dalších oborech a jejich splnění zaručuje, že daný přístroj bude použitelný i za níže uvedených náročných podmínek.</p>
<p>Stand OFF Ramanovy spektrometry jsou konstruovány pro bezkontaktní detekci bez manipulace se vzorkem. Obrovskou výhodou Stand OFF Ramanových spektrometrů je možnost snadné integrace na mobilní roboty, robotická ramena nebo drony.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Obecne_schema_Stand_OFF_Ramanova_spektrometru_ce381d4a8b/2-THETA-Obecne-schema-Stand-OFF-Ramanova-spektrometru.jpg" alt="2 THETA: Obecné schéma Stand OFF Ramanova spektrometru"/></p>
<h4><strong>Nejrozšířenější aplikace mobilních Ramanových spektrometrů</strong></h4>
<h5><strong>BEZPEČNOSTNÍ APLIKACE – DETEKCE NEBEZPEČNÝCH LÁTEK</strong></h5>
<p>Bezpečnostní aplikace byly hlavním iniciátorem vývoje mobilních Ramanových spektrometrů v té formě, s jakou se dnes setkáváme. Situace po 11. září 2001 přinesla intenzivní investice do vývoje nových detekčních technologií, který umožnil vývoj ručních Ramanových spektrometrů založených na miniaturizovaných termoelektricky stabilizovaných laserech a miniaturizovaných spektrometrech a nových algoritmech. Zejména vývoj nových algoritmů a firmware byl zásadním pokrokem, umožnil totiž zcela automatizovaný záznam Ramanových spekter i v náročných podmínkách, zásadně odlišných od měření za laboratorních podmínek a velmi spolehlivé vyhledávání ve spektrálních knihovnách, včetně automatické identifikace směsí. Moderní spektrometry dostupné v současné době mají databáze integrované přímo v paměti spektrometru s počtem látek významně přesahujícím deset tisíc, databáze navíc v některých případech obsahují pro každou látku i komplexní informace o vlastnostech látek, alternativních názvech, CAS kódech, bezpečnostních informací a podobně.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Ukazka_Ramanovych_spekter_nekterych_peroxidovych_vybusnin_zaznamenanych_na_mobilnim_Ramanove_32beefda99/2-THETA-Ukazka-Ramanovych-spekter-nekterych-peroxidovych-vybusnin-zaznamenanych-na-mobilnim-Ramanove.jpg" alt="2 THETA: Ukázka Ramanových spekter některých peroxidových výbušnin zaznamenaných na mobilním Ramanově"/></p>
<h5><strong>MOBILNÍ DETEKCE NARKOTIK A JEJICH PREKURZORŮ</strong></h5>
<p>Rychlá mobilní a spolehlivá identifikace narkotik a jejich prekurzorů je rozšířenou aplikací mobilních Ramanových spektrometrů. V posledních letech se na drogovou scénu rychle dostávají stále nové typy syntetických narkotik, navíc se tato narkotika stávají poměrně snadno dostupná. Tradiční detekční technologie, založené na detekčních sadách a sprejích, nejsou schopné na tyto rychlé změny reagovat, navíc se s rostoucím sortimentem látek stávají neefektivní. Řešením je použití miniaturizovaných Ramanových spektrometrů se specializovaným software pro tuto aplikaci. Zásadním problémem je analýza reálných tzv. „uličních“ vzorků. Zpravidla se nejedná o čisté látky, velmi často jsou to složité směsi, které obsahují jen určitou koncentraci sledované látky. Detekční algoritmy tak musí fungovat na odlišném principu, než je běžné prohledávání spektrálních knihoven založené na tradičním HQI algoritmu nebo chemometrickém algoritmu založeném na výpočtu p-hodnoty. Algoritmus musí být schopen nalézt sledovanou látku i v komplikované směsi, navíc jeho funkčnost musí být zpravidla odladěna a následně ověřena na větším počtu reálných vzorků získaných z drogové scény. Pouze tak je možné v konečné fázi získat spektrometr, který poskytne vysoce robustní a správné výsledky i běžnému policistovi pracujícímu v terénních podmínkách. Analýza pak skutečně probíhá v několika jednoduchých krocích – přiložení vzorku ke spektrometru, spuštění analýzy, automatická akvizice spektra a následná automatická identifikace. Celá analýza zpravidla trvá méně jak 60 sekund. Spektrometry kromě narkotik identifikují také prekurzory a typická maskující činidla. </p>
<h5><strong>KONTROLA POZITIVNÍ SHODY VSTUPNÍCH SUROVIN VE FARMACEUTICKÉM A KOSMETICKÉM PRŮMYSLU</strong></h5>
<p>Významného rozšíření zaznamenaly mobilní Ramanovy spektrometry v posledních deseti letech také ve farmaceutickém průmyslu. Zde se používají hlavně pro kontrolu vstupních surovin a pro mezioperační kontrolu. Zejména při kontrole tzv. pozitivní materiálové shody vstupních surovin došlo k takřka lavinovitému rozšíření. Vstupní suroviny jsou ve farmaceutickém průmyslu testovány na shodu (vyloučení záměny), zpravidla při vstupu do skladů. Příslušné balení se musí přesunout do čistých prostor, teprve zde se může otevřít a odebrat vzorek. Ten se musí následně zanalyzovat. </p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Ukazka_Ramanovych_spekter_nekterych_farmaceutickych_surovin_zaznamenanych_na_spektrometru_a02676a3b3/2-THETA-Ukazka-Ramanovych-spekter-nekterych-farmaceutickych-surovin-zaznamenanych-na-spektrometru.jpg" alt="2 THETA: Ukázka Ramanových spekter některých farmaceutických surovin zaznamenaných na spektrometru s rozlišením 7–9 cm¯¹ a laserem 785 nm"/></p>
<h5><strong>DETEKCE PADĚLKŮ LÉČIV</strong></h5>
<p>Ramanova spektrometrie je schopna také rychle a s vysokou citlivostí detegovat padělky léčiv nebo nestandardní produkty (například po degradaci způsobenou špatným skladováním). Je tak možné provádět rychlou analýzu přímo v terénu, což je důležité z hlediska okamžitého zajištění případných padělků.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Ramananova_spektra_originalniho_vyrobku_VIAGRA_d1f34666d7/2-THETA-Ramananova-spektra-originalniho-vyrobku-VIAGRA.jpg" alt="2 THETA Ramananova spektra originálního výrobku VIAGRA a jeho hlavních složek zaznamenané na mobilním spektrometru TruScan RM (převzato z materiálů firmy Thermo Scientific)"/></p>
<h5><strong>RYCHLÁ KVANTITATIVNÍ ANALÝZA V TERÉNU A V PROVOZECH</strong></h5>
<p>Další možností využití mobilních Ramanových spektrometrů je rychlá kvantitativní analýza přímo v terénu nebo v provozních podmínkách. Konstrukce běžných ručních Ramanových spektrometrů většinou neumožňuje reprodukovatelnou kvantitativní analýzu z důvodu horší stability výkonu laserů nebo dokonce absence možnosti kalibrace výstupního výkonu. Výkon laseru ovlivňuje intenzitu generovaného Ramanova signálu.</p>
<p>Spektrometry mají velmi kompaktní rozměry a bezdrátovou komunikaci s aplikacemi v noteboocích, tabletech nebo mobilních telefonech. Vzhledem k příznivé ceně se otevírají zcela nové možnosti v oblasti kvantitativní analýzy nápojů, potravin a dalších aplikacích.</p>


Organická analýza - Mobilní spektrální analyzátory, Ramanova spektrometrie

<h4><strong>12 ORGANICKÁ ELEMENTÁRNÍ ANALÝZA</strong></h4>
<h5><strong>12.1 Princip metod organické elementární analýzy</strong></h5>
<h5><strong>12.2 Stanovení celkového organického uhlíku (TOC) a forem uhlíku</strong></h5>
<ul>
<li>12.2.1 Základní pojmy a rozdělení metod</li>
<li>12.2.2 Stanovení TOC suchým spalováním</li>
<li>12.2.3 Stanovení TOC oxidační mineralizací s UV zářením</li>
<li>12.2.4 Stanovení forem uhlíku postupným termickým rozkladem</li>
</ul>
<h5><strong>12.3 Stanovení organického dusíku</strong></h5>
<ul>
<li>12.3.1 Stanovení dusíku podle Dumase</li>
<li>12.3.2 Stanovení dusíku podle Kjeldahla</li>
<li>12.3.3 Stanovení vázaného dusíku (TNb)</li>
<li>12.3.4 Další metody stanovení dusíku</li>
</ul>
<h5><strong>12.4 Stanovení fosforu</strong></h5>
<h5><strong>12.5 Stanovení síry</strong></h5>
<h5><strong>12.6 Stanovení halogenů</strong></h5>
<ul>
<li>12.6.1 Základní pojmy a rozdělení metod</li>
<li>12.6.2 Analyzátor organicky vázaných halogenů</li>
</ul>
<blockquote>
<p><strong>Kniha obsahuje přehled metod analýzy organických látek: Analytikům prohloubí jejich znalosti používaných metod a vedoucím pracovníkům poskytne podklady pro řešení úkolů jejich laboratoře. Je určena také pro studenty a vyučující univerzit a vědecké pracovníky.</strong></p>
</blockquote>
<blockquote>
<p>💡 <strong>Kompletní obsah naleznete v odborné publikaci <a href="https://lcms.cz/products/634">Organická analýza</a>, kterou můžete zakoupit přímo u vydavatele 2 THETA, prostřednictvím LabRulez nebo v mnoha knihkupectvích.</strong></p>
</blockquote>
<h3><strong>Organická elementární analýza</strong></h3>
<p>Stanovení obsahu jednotlivých prvků nebo jejich skupin (halogeny) v organických látkách je významnou částí organické analýzy. Dřívější použití organické elementární analýzy jako významného kroku při identifikaci  organických sloučenin je v současné době nahrazováno hmotnostní spektrometrií, chromatografickými, elektroseparačními a spektrálními metodami a jejich kombinacemi. Elementární analýza v kombinaci s vhodnou instrumentací (automatické analyzátory, mikrovlnné mineralizátory) nabývá na významu při sledování složek životního prostředí (vody, půdy, sedimenty) a vlivu člověka na něj (odpadní vody, pevné odpady, bioodpad, kaly,...). Obsah řady prvků v přírodních vzorcích a odpadech je sledovaným parametrem. U výrobků nebo surovin slouží organická elementární analýza ke stanovení některých jakostních ukazatelů (potraviny, krmiva, suroviny).</p>
<p><strong>Stanovení TOC</strong> poskytuje informaci o obsahu organických látek ve vzorku. V současnosti často nahrazuje (nebodoplňuje) metody, které hodnotily obsah organických látek podle spotřeby kyslíku (oxidovatelnosti) – <strong>Kubelova metoda</strong> (<strong>CHSKMn</strong>), <strong>chemická spotřeba kyslíku dichromanem</strong> (<strong>CHSKCr</strong>), <strong>oxidovatelný uhlík</strong> (<strong>Cox</strong>), nebo z <strong>úbytku hmotnosti při spalování</strong> (<strong>ztráta žíháním</strong>). Výhodou proti výše uvedeným metodám je rychlost analýzy při využití automatických analyzátorů s autosamplerem. Nevýhodou je vyšší investiční náročnost. Metoda se ¨používá pro stanovení TOC ve vodách (pitné, koupací, povrchové, odpadní a technologické), v půdách, sedimentech, kalech a pevných odpadech. Pro výběr vhodné metody je rozhodující složení matrice.</p>
<h4><strong>Základní pojmy a rozdělení metod</strong></h4>
<ul>
<li><strong>TC</strong> – celkový uhlík: všechny formy uhlíku (organický, anorganický a elementární).</li>
<li><strong>TIC</strong>– celkový anorganický uhlík: uhlík elementární a všech forem CO₂.<br/>uhlík, který se v kyselém prostředí uvolňuje jako CO₂ (označovaný i jako <strong>IC</strong>). <strong>TOC</strong> – celkový organický uhlík: uhlík vázaný v organických sloučeninách. uhlík, který se při spalování přemění na CO₂ a neuvolňuje se jako CO₂ v kyselém prostředí.</li>
<li><strong>NPOC</strong> (<strong>NVOC</strong>) – netěkavý organický uhlík: uhlík vázaný v netěkavých sloučeninách (za podmínek stanovení).</li>
<li><strong>POC</strong> (<strong>VOC</strong>) – těkavý organický uhlík: uhlík v těkavých sloučeninách (za podmínek stanovení).</li>
<li><strong>DOC</strong> – rozpuštěný organický uhlík: uhlík vázaný v organických sloučeninách rozpuštěných ve vodě.</li>
</ul>
<p>Z různých definic <strong>TOC</strong> a <strong>TIC</strong> (převzatých z technických norem) je zřejmé, že rutinně používané metody a přístroje nejsou schopny rozlišit všechny formy anorganického uhlíku od organického uhlíku. Podle způsobu rozkladu se metody stanovení TOC dělí na suché spalování a oxidační mineralizaci s UV zářením. Druhá metoda se používá pouze pro vody.</p>
<h5>Postupy stanovení jsou dva:</h5>
<ul>
<li><strong>Nepřímý postup:</strong> Hodnota TOC se získá jako rozdíl stanovení TC a TIC.</li>
<li><strong>Přímý postup:</strong> Ze vzorku se okyselením odstraní uhličitany a CO₂ po oxidaci udává přímo hodnotu TOC.</li>
</ul>
<h4><strong>Stanovení TOC suchým spalováním</strong></h4>
<p>Vzorek se spálí v peci v proudu kyslíku nebo vzduchu (bez uhlovodíků a CO₂). Ze spalin se odstraní voda a halogenidy a obsah CO₂ se stanoví spektrometricky v infračervené oblasti (NDIR detektor). Metodu používá řada komerčních analyzátorů. Většina analyzátorů umožňuje kromě TC stanovit i formy uhlíku (TIC, NPOC, POC). To umožňuje volit přímý nebo nepřímý postup stanovení. Analyzátory lze vybavit podavačem vzorků, který umožní automatickou analýzu velkých sérií vzorků. Metoda je vhodná pro pevné i kapalné vzorky. Přímý postup (<strong>TOC = NPOC</strong>): Vzorek se před stanovením okyselí a uhličitanový uhlík se uvolní jako CO₂. Uvolněný CO₂ se před spálením vytěsní z kapalných vzorků proudem nosného plynu a z pevných vzorků odvětráním s mírným zahřátím. Postup nelze použít u vzorků, které obsahují těkavé organické sloučeniny. Přímý postup je vhodný pro stanovení TOC v matrici s převažujícím podílem uhličitanového uhlíku. Nepřímý postup: Ve vzorku se stanoví TC spálením (bez okyselení). TIC se stanoví po reakci vzorku s nadbytkem kyseliny. Uvolněný CO₂ se vytěsní proudem nosného plynu a převede na detektor. Postup není vhodný pro matrice, ve kterých převažuje uhličitanový uhlík. U pevných vzorků s dominantním obsahem uhličitanového uhlíku (např. vápenec) se používá stanovení TOC v suspenzi. Jemně rozemletý vzorek se suspenduje ve zředěné HCl, uvolněný CO₂ se vytěsní nosným plynem a TOC se stanoví přímým postupem. Stanovení rozpuštěného organického uhlíku (DOC) se týká pouze vzorků vody. Vzorek se před analýzou filtruje filtrem o předepsané velikosti pórů. Lze použít přímý i nepřímý postup stanovení. Metoda z principu neumožňuje rozlišit elementární uhlík, který je zahnut do TOC. Pro rozklad pevných vzorků se používá teplota pece až 1 500 °C, která umožňuje stanovení i velmi stabilních uhličitanů (BaCO₃) a karbidů (CaC₂).</p>
<h4><strong>Stanovení TOC oxidační mineralizací s UV zářením</strong></h4>
<p>Organický uhlík ve vodě se oxiduje na CO₂ zahřátím s oxidačním činidlem (např. Na₂S₂O₈) a působením UV záření (UV-C 185 a 254 nm). Uvolněný CO₂ se vytěsní nosným plynem (N₂, Ar) a stanoví spektrometricky v infračervené oblasti (NDIR detektor). Při stanovení TIC se vzorek okyselí a uvolněný CO₂ se nosným plynem převede do detektoru. Metoda se používá pro čisté vody bez nerozpuštěných látek a s nízkým obsahem uhlíku. Lze použít přímý i nepřímý postup stanovení. Výhodou metody je větší objem vzorku a tím podstatně nižší mez stanovitelnosti než u stanovení suchým spalováním.</p>
<h4><strong>Stanovení forem uhlíku postupným termickým rozkladem</strong></h4>
<p>Nemožnost rozlišení TOC a elementárního uhlíku metodou suchého spalování řeší (i když jen částečně) metoda stanovení forem uhlíku postupným termickým rozkladem.</p>
<h5>Metoda používá 2 postupy:</h5>
<p>a) spalování v kyslíkové atmosféře,<br/>b) kombinaci spalování v kyslíkové atmosféře a termický rozklad v inertní atmosféře. Metoda se používá pro pevné vzorky životního prostředí, pro odpady a suroviny.<br/>a) Spalování v kyslíkové atmosféře: Suchý vzorek se spaluje v proudu kyslíku při teplotách 150 – 400; 400 – 600 a 600 – 900 °C.</p>
<p>b) Kombinace spalování a rozkladu v inertní atmosféře: Suchý vzorek se spaluje v proudu kyslíku při teplotě 150 – 400 °C, potom se kyslík zamění za inertní plyn (N2, Ar) a v rozmezí teplot 400 – 900 °C probíhá termický rozklad, následně se nosný plyn zamění za kyslík a při 900 °C pokračuje spalování. CO₂ v nosném plynu se stanoví CO₂ detektorem (zpravidla NDIR) Tímto postupem se stanoví tři formy uhlíku.</p>
<ul>
<li><p><strong>TOC₄₀₀</strong> – uhlík, který je stanovený při spalování v rozmezí teplot 150 – 400 °C. (Cca TOC)</p>
</li>
<li><p><strong>ROC</strong> reziduální (zbytkový) organický uhlík – uhlík, který se stanoví při spalování mezi 400 – 600 °C - postup ad a) nebo po stanovení TIC při spalování při 900 °C – postup ad b). Za těchto podmínek se stanoví především elementární uhlík (TEC) a těžce spalitelné polykondenzované aromatické uhlovodíky (uhlí, saze,...).</p>
</li>
<li><p><strong>TIC₉₀₀</strong> – uhlík, který se stanoví při spalování mezi 600 až 900°C - postup ad a) nebo termickým rozkladem mezi 400 - 900 °C – postup ad b)</p>
</li>
</ul>
<p>Celkový uhlík (TC) se získá jako součet všech tří forem. Metoda termického rozkladu je náročnější na přístrojové vybavení a na čas. I u této metody se vyskytuji rušivé vlivy, které neumožňují 100% rozlišení jednotlivých forem uhlíku. Karbidy se nestanoví (např. karbid vápníku CaC₂ reaguje s kyslíkem až při teplotě kolem 1 200 °C). Řada uhličitanů se rozkládá při teplotách mimo rozmezí pro TIC. Při nižších teplotách zvyšují hodnotu TOC (např. MnCO₃, PbCO₃) a naopak při vyšších<br/>unikají stanovení (např. BaCO₃, SrCO₃).</p>
<h4><strong>Stanovení organického dusíku</strong></h4>
<p>Pro stanovení dusíku v organických látkách byla vyvinuta řada metod. Kromě stanovení organického nebo veškerého (bez elementárního) dusíku se tyto metody ve specifických matricích využívají ke stanovení dusíkatých sloučenin (stanovení organického dusíku se používá ke stanovení obsahu bílkovin v potravinářství a zemědělství). Většině metod se nedostalo širšího uplatnění a byly postupně opuštěny. Důvodem byla především pracnost, případně nízká univerzálnost metod. Pro volbu vhodné metody je potřebné alespoň orientačně znát složení matrice.</p>
<h4>Nejrozšířenější jsou metody:</h4>
<ul>
<li><strong>Dumasova</strong>, která je nejuniverzálnější. Pro rozklad používá oxidaci vzorku na suché cestě (spalování).</li>
<li><strong>Kjedahlova</strong>, která má řadu modifikací. Pro mineralizaci používá rozklad na mokré cestě.</li>
<li><strong>Stanovení vázaného dusíku</strong> (<strong>TNb</strong>). Novější metoda, která stanoví dusík ve vzorku spálením a převedením na oxidy dusíku.</li>
</ul>
<h4><strong>Stanovení dusíku podle Dumase</strong></h4>
<p>Univerzální metoda. Stanoví veškerý organický dusík bez ohledu na funkční skupiny, ve kterých je vázán, i dusík v anorganických sloučeninách (amoniakální, dusičnanový a dusitanový). Jistá nevýhoda postupu je, že zároveň stanoví i elementární dusík, který je vzhledem k atmosférickému dusíku (a jeho rozpustnosti ve vodě) téměř všudypřítomný. Metoda je vhodná pro pevné i kapalné vzorky.</p>
<h4><strong>Stanovení dusíku podle Kjeldahla</strong></h4>
<p>Vzorek se mineralizuje za varu v prostředí koncentrované kyseliny sírové za přítomnosti katalyzátorů a síranu draselného (lze použít i Na₂SO₄), který slouží ke zvýšení teploty rozkladu. Organicky vázaný dusík přejde na amonné ionty. Po skončení mineralizace se směs zalkalizuje a amoniak se přežene vodní parou (nebo předestiluje) do předlohy s okyselenou vodou. Vysoké koncentrace se stanoví acidimetricky, nízké fotometricky. Metoda je vhodná pro pevné i kapalné vzorky.</p>
<h4><strong>Stanovení vázaného dusíku (TNb)</strong></h4>
<p>Vzorek se spaluje v kyslíkové atmosféře za přítomnosti katalyzátoru (nejčastěji Pt). Dusík vázaný v organických a anorganických sloučeninách se převede na oxidy dusíku. Spaliny s nosným plynem se vyčistí od nežádoucích složek a převedou na detektor. Oxidy dusíku se stanoví elektrochemickým nebo chemiluminiscenčním detektorem. Metoda je vhodná pro vodné vzorky. Pro pevné vzorky (a kaly) se nepoužívá, protože výtěžnost metody je silně ovlivněna matricí vzorku. (Vázaný dusík v pevných matricích lze stanovit ve vodné suspenzi. Zde je matriční efekt pevné matrice potlačen vodou. Výtěžnost pro konkrétní matrici je nutné ověřit.) Metoda nestanoví kvantitativně některé sloučeniny dusíku (např. diaziny a triaziny).</p>
<h4><strong>Další metody stanovení dusíku</strong></h4>
<h5><strong>Stanovení dusíku oxidační mineralizací s peroxodisíranem</strong></h5>
<p>Vodný vzorek se zahřívá s peroxodisíranem v uzavřené nádobě v mírně alkalickém prostředí. Amoniak, dusitany a organicky vázaný dusík se oxidují na dusičnany. Metoda se používá pro vodné vzorky. Není vhodná pro vody s vysokým obsahem nerozpuštěných látek a organických látek. Organické sloučeniny s dvojnou nebo trojnou vazbou dusíku mají nízkou výtěžnost. Vzniklé dusičnany se stanoví přímo např. iontovou chromatografií s detekcí vodivostním nebo fotometrickým detektorem, nebo spektrofotometricky měřením absorbance v UV oblasti (při 210 nm). Nepřímo se stanoví po redukci na dusitany. K redukci dochází průchodem kolonou s poměděným kadmiem nebo redukcí hydrazinem. Dusitany se stanoví spektrofotometricky. </p>
<h5><strong>Stanovení celkového dusíku po rozkladu UV zářením.</strong></h5>
<p>Toto je varianta předchozí metody. Dusíkaté sloučeniny ve vodném vzorku se oxidují na dusičnany peroxodisíranem za zvýšené teploty a účinkem UV záření. Dusičnany se stanoví průtokovou injekční analýzou (FIA) nebo kontinuální průtokovou analýzou (CFA) spektrofotometricky po redukci na dusitany. Metoda není vhodná pro vody s obsahem nerozpuštěných látek a s vysokým obsahem organických látek.</p>
<p>Tyto dvě metody se používají k stanovení sumy organického a anorganického dusíku v automatických analyzátorech.</p>
<h5><strong>Stanovení fosforu</strong></h5>
<p>Při stanovení fosforu se veškerý fosfor převede do roztoku oxidací v kyselém prostředí na mokré cestě. Rozklad probíhá v otevřeném systému nebo jako mikrovlnný rozklad v uzavřeném systému za zvýšeného tlaku a teploty. Oxidační činidla a podmínky rozkladu se volí podle matrice. (Rozklad alkalickým tavením se pro vysokou pracnost běžně nepoužívá.) Rozpuštěný fosfor se stanoví metodou ICP, nebo se fosforečnany stanoví spektrofotometricky jako fosfomolybdenová modř (při 880 nm, anebo 700 nm, měření při 700 nm má asi o 1/3 nižší citlivost).</p>
<h5><strong>Stanovení síry</strong></h5>
<p>Pro stanovení síry se běžně používá, jak rozklad na mokré cestě, tak suchá cesta – spalování. Při rozkladu mokrou cestou se vzorek mineralizuje oxidačními činidly v kyselém prostředí. Síra se převede na sírany, které se stanoví (iontovou chromatografií, kapilární elektroforézou, metodou ICP-OES, převedením na nerozpustný BaSO₄ a jeho stanovení gravimetricky nebo turbidimetricky). Metoda se používá pro kapalné i pevné vzorky. Při spalování se vzorek spálí v proudu kyslíku a vzniklý oxid siřičitý se stanoví metodou NDIR nebo tepelně vodivostním detektorem. Tato metoda se používá pro stanovení tzv. spalitelné síry v automatických analyzátorech.</p>
<h5><strong>Stanovení halogenů</strong></h5>
<p>Skupinové parametry organicky vázaných halogenů patří dnes k velice sledovaným ukazatelům při analýze vzorků životního prostředí. Pro sledování těchto ukazatelů hovoří jednak neustále narůstající počet individuálních halogenovaných sloučenin, produkovaných průmyslem, zemědělstvím a ostatní lidskou činností, a také relativní jednoduchost a rychlost stanovení a velmi dobrá reprodukovatelnost celého jejich analytického stanovení.</p>


Organická analýza - Organická elementární analýza

Organická analýza - Mobilní spektrální analyzátory, IR, NIR, MS 

Organická analýza - Organická elementární analýza - Stanovení Hg a C, H, N, S 

<h5><strong>10.2 Luminiscenční metody</strong></h5>
<ul>
<li>10.2.1 Úvod do luminiscenčních metod</li>
<li>10.2.2 Instrumentace</li>
<li>10.2.3 Příklady aplikací</li>
</ul>
<blockquote>
<p><strong>Kniha obsahuje přehled metod analýzy organických látek: Analytikům prohloubí jejich znalosti používaných metod a vedoucím pracovníkům poskytne podklady pro řešení úkolů jejich laboratoře. Je určena také pro studenty a vyučující univerzit a vědecké pracovníky.</strong></p>
</blockquote>
<blockquote>
<p>💡 <strong>Kompletní obsah naleznete v odborné publikaci <a href="https://lcms.cz/products/634">Organická analýza</a>, kterou můžete zakoupit přímo u vydavatele 2 THETA, prostřednictvím LabRulez nebo v mnoha knihkupectvích.</strong></p>
</blockquote>
<h3><strong>Úvod do luminiscenčních metod</strong></h3>
<p>Luminiscence je děj, při kterém je molekula převedena ze základní molekulové hladiny S₀ do některé energeticky vyšší energetické hladiny (excitovaného stavu S₁) absorpcí příslušného kvanta energie (elektromagnetického záření, tepelné, chemické aj. energie). Molekula je v tomto excitovaném stavu nestabilní a rychle přebytečnou absorbovanou energii ztrácí následným přechodem do základního stavu. Tato deaktivace může probíhat jednak tzv. nezářivými deaktivacemi (přechody), zároveň může být část absorbované energie molekulou vyzářena ve formě elektromagnetického záření, nebo jejich kombinací. Luminiscence je tak emise světla z nějaké látky a nastává při přechodech z prvního excitovaného stavu do stavu základního a to na různou vibrační hladinu. Luminiscence se dělí podle způsobu excitace na:</p>
<p>i.)    fotoluminiscenci (excitace elektromagnetickým zářením v UV nebo VIS oblasti)</p>
<p>ii.) elektroluminiscenci (excitace elektrickým polem nebo elektrickým proudem)</p>
<p>iii.) chemiluminiscenci (excitace energií uvolněnou sekundární chemickou reakcí)</p>
<p>iv.) radioluminiscenci (excitace rentgenovým nebo gama zářením)</p>
<p>v.)    katodoluminiscenci (excitace elektrony)</p>
<p>vi.) bioluminiscenci (excitace energií uvolněnou oxidací luciferinu za přítomnosti enzymu luciferasy v biologických systémech – rostlina, živočich)</p>
<p>vii.) termoluminiscenci (excitace tepelným zářením</p>
<p>viii.) triboluminiscenci (excitace mechanickou energií, například úderem).</p>
<p>Podle délky tzv. dosvitu (dohasínání) excitovaného záření po ukončení působení absorpce primárního záření dělíme luminiscenci na fluorescenci (doba dosvitu 10¯⁶ – 10¯⁴ s), fosforescenci (10¯³ – 10¯² s) a zpožděnou fluorescenci (&gt; 10¯²s). Fluorescenci pozorujeme během buzení a po jeho vypnutí prakticky ihned mizí (doba dohasínání je obvykle řádově 10¯⁸ s). Fluorescence je tak spinově dovolený zářivý přechod, obvykle z rovnovážné vibrační hladiny stavu S₁ do některé z vibračních hladin základního stavu S₀. U fosforescence se při emisi záření uskutečňuje přechod z excitovaného elektronového stavu na metastabilní hladinu. Fosforescence má delší dobu dohasínání než fluorescence (&gt;&gt;10¯⁸ s) a obvykle ji nelze pozorovat v roztocích při pokojové teplotě. Fosforescence je zářivý přechod z vyššího (T₁) do energeticky nižšího stavu o rozdílné multiplicitě (S₀). Pro zpožděnou fluorescenci je typický zářivý přechod z téhož singletového stavu (S₁) jako při fluorescenci, ale s delší dobou dosvitu, která je dána dobou setrvání molekuly v metastabilním tripletovém stavu. Zpožděná fluorescence je zářivý přechod z téhož singletového stavu (S₁) jako při fluorescenci, ale s delší dobou dohasínání danou časem, po který je molekula v metastabilním tripletovém stavu. Doba dohasínání zpožděné fluorescence je přibližně rovna době dohasínání fosforescence měřené za stejných podmínek. Emisní spektrum zpožděné fluorescence je totožné s emisním spektrem okamžité fluorescence. Metody molekulární fluorescence se stále častěji využívají v biochemickém a biofyzikálním výzkumu, klinické chemii, v genetických analýzách, monitorování životního a pracovního prostředí a dalších oborech.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Schema_energetickych_prechodu_u_fluorescence_a_fosforescence_a_absorpce_energie_41f29942b5.jpg" alt="2 THETA: Schéma energetických přechodů u fluorescence a fosforescence a absorpce energie, b – vibrační relaxace, c – kolizní (nezářivá) de-excitace, d – fluorescence, e - interkombinační konverze (vibračně-rotační de-excitace), f – fosforescence, S₀ – základní stav, S₁ – excitovaný stav, T₁ - tripletový stav, V₀ – V₄ – vibrační hladiny"/></p>
<p>Mezi analyticky významné luminiscenční metody patří především metody fotoluminiscenční (molekulové fluorimetrie) a chemiluminiscenční. </p>
<p>Mechanismus vzniku fluorescence má tři fáze:</p>
<p>i.) absorpce excitačního záření (valenční elektrony přecházejí ze základního stavu S₀ do stavu energeticky bohatšího čili excitovaného S₁) Absorpční přechod je rychlý (trvá 10¯¹⁵ – 10¯¹⁴ s) a může končit na kterékoliv vibrační hladině příslušného excitovaného stavu; </p>
<p>ii.) nezářivá de-excitace nestabilní excitované molekuly (10¯⁹ – 10¯⁴ s), při které dochází ke ztrátě energie srážkami s dalšími molekulami nebo vnitřní konverzí (vibračně-rotační de-excitace) a přechodu molekuly až na nulové vibrační hladiny prvního excitovaného stavu;</p>
<p>iii.) emise fluorescenčního záření přechodem valenčních elektronů z 1. excitovaného stavu S₁ zpět na různé vibrační hladiny stavu základního S₀, přičemž dochází k vyzáření energie ve formě emitovaného fluorescenčního záření. Díky částečné nezářivé de-excitaci molekuly platí podle Stokesova zákona pro vlnovou délku fotoluminiscenční emise při fotoluminiscenci, že je větší nebo rovna vlnové délce excitačního záření (<em>λem</em> ≥ <em>λex</em>). Při Stokesovském buzení fotoluminiscence, kdy frekvence excitačního záření (<em>vex</em>) je větší nebo rovna frekvenci průsečíku emisního a excitačního pásu, nemůže být energetický výtěžek luminiscence větší než 1. Naopak při anti-Stokesovském buzení, kdy je <em>λex</em> menší než frekvence průsečíku emisního a excitačního pásu, energetický výtěžek luminiscence klesá s růstem tohoto rozdílu, a to tím rychleji, čím je nižší teplota.</p>
<p>Mezi hlavní charakteristiky fluorescence patří </p>
<p>i.) intenzita – počet fotonů procházejících v daném směru jednotkovou plochou za jednotku času</p>
<p>ii.) spektrální složení – spektrální hustota fotonového toku na jednotkový interval vlnových délek nebo frekvencí</p>
<p>iii.) doba dohasínání – je dána vnitřní dobou života excitovaného stavu, z něhož dochází k emisi; úzce souvisí s pochody vedoucími k nezářivé deaktivaci tohoto stavu</p>
<p>iv.) polarizace – směr kmitání elektrického vektoru elektromagnetické vlny</p>
<p>v.) koherenční vlastnosti – vztahy mezi fázemi světelných vln. </p>
<p>Každá fluoreskující molekula vykazuje emisní a excitační spektrum, které jsou zrcadlově symetrické. Zrcadlová symetrie mezi absorpčním a fluorescenčním pásem (Obr. níže) platí pro velké množství organických molekul a je způsobena tím, že absorpce i emise z odpovídajících si vibračních hladin mají stejnou relativní pravděpodobnost. Většina absorbujících i emitujících molekul se nachází v rovnovážném vibračním stavu, přičemž vibrační struktura základního i excitovaného stavu mají stejnou strukturu. Po absorpci přechází elektron z rovnovážné vibrační hladiny stavu S₀ na vyšší vibrační hladinu stavu S₁, poté dochází k rychlé vibrační relaxaci na rovnovážnou vibrační hladinu excitovaného stavu S₁ (v čase 10¯¹² - 10¯¹³ s) a teprve poté následuje zářivý přechod na vyšší vibrační hladinu stavu S₀ a další vibrační relaxace na rovnovážnou vibrační hladinu stavu S₀. Rozdílu v energiích mezi maximy absorpčního a emisního pásu se říká <strong>Stokesův posuv</strong>. Výjimky z pravidla zrcadlové symetrie jsou obvykle důsledkem rozdílného geometrického uspořádání atomových jader v excitovaném stavu oproti uspořádání ve stavu základním.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Zrcadlova_symetrie_absorpcniho_1_2_a_fluorescencniho_emisniho_1_2_spektra_95a3b5e556.jpg" alt="2 THETA: Zrcadlová symetrie absorpčního (1, 2) a fluorescenčního (emisního, 1´, 2´) spektra rhodaminu 6G při teplotách -60°C (1, 1´) a + 20°C (2, 2´)"/></p>
<p>Fluorimetrické metody mohou být přímé a nepřímé. Metody přímé využívají vlastní fluorescence analytů (organické látky). Intenzivní fluorescenci vykazují některé aromatické sloučeniny (polyaromatické uhlovodíky nebo heterocykly) nazývané fluorofory nebo fluorescenční barviva, což je využíváno pro jejich stopové a ultrastopové stanovení. Řada i poměrně složitých organických molekul nefluoreskuje, což je významné pro vysokou selektivitu fluorimetrických metod. Charakteristické je teplotní zhášení luminiscence, tj. snižování kvantového výtěžku s teplotou.</p>
<h3><strong>Instrumentace</strong></h3>
<p>Přístrojové vybavení je obdobné jako u molekulární spektrofotometre a je znázorněno v obr. níže. Zdrojem excitačního záření bývá obvykle xenonová nebo rtuťová výbojka. Jsou zde však vesměs dva monochromátory (jeden pro excitační spektrum a druhý pro emisní spektrum). Pokud je monochromátorem interferenční nebo barevný filtr, pak se jedná o fluorimetr. Naopak spektrofluorimetr obsahuje oba monochromátory s mřížkou nebo hranolem jako dispersním prvkem, spolu s dalšími pomocnými optickými prvky (zrcadlo, štěrbina, čočky aj.). Tok excitačního záření svírá se svazkem emisního záření určitý úhel (obvykle 45° nebo 90°). Absorbujícím prostředím je obvykle křemenná kyveta a detektorem fotonásobič. V některých případech je s výhodou využíváno světlovodů pro zjednodušení optiky, kdy osy obou svazků světlovodů svírají úhel 180°. Vzhledem k tomu, že fluorescenční záření je emitováno ve všech směrech, je často pro zvýšení množství záření dopadajícího na detektor používán tzv. kondenzor ve formě kulového či parabolického zrcadla, které část fluorescenčního záření z úhlů mimo osu detektoru usměrňuje na detektor.</p>
<p><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/2_THETA_Schema_jednopaprskoveho_spektrofluorimetru_6a716bbbd6.jpg" alt="2 THETA - Schéma jednopaprskového spektrofluorimetru (fosforimetru), 1 zdroj excitačního záření (Hg – lampa u fluorimetru, Xe – výbojka u spektrofluorimetru), š – vstupní a výstupní štěrbiny, 2 – excitační monochromátor, 3 – kyveta s měřeným vzorkem, 4 – emisní monochromátor, 5 - detektor"/></p>


Organická analýza - SPEKTRÁLNÍ METODY - Luminiscenční metody

Webináře

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Plasty

Životní prostředí

Potraviny

Vody

Zdraví

Přednáška

Vědecký článek

Rozhovor

Toxikologie

Popularizace

Věda a výzkum

Software

Covid-19

Kariéra

Článek

Laboratoře

Různé

Produkt

Video

Poster

Nejbližší akce

Typ novinky

Zaměření

2 THETA ASE, s.r.o. byla založena v roce 2000. Rozsah jejích činností zahrnuje obchod s laboratorními přístroji, vybavením laboratoří, referenčními materiály, nástroji a zařízením pro odběr a úpravu vzorků, atd. Firma také organizuje odborné a vzdělávací akce a zajišťuje pomoc při aplikacích mikrovlnné techniky ve výzkumu a výrobě. 

2 THETA ASE

Představení nové série Reometru společně se softwarem RheoCompas

ALS Kurz Analýzou HYDRAULICKÝCH a TURBÍNOVÝCH olejů k větší efektivitě výroby

Svět měření na dosah: Potravinářské technologie

Novel Advancements in Trace Level Determination and Longterm Stability of Metals in TMAH and UPW matrices

Meet Compact-Q DEER Spectrometer, Your Gateway to Quantum Innovation

Process Raman: A Reliable and Versatile Tool For Downstream Process Monitoring and Control For mAB Production