化学反应热诱导激光光束偏转分析法

　　化学反应热诱导激光光束偏转分析法闫宏涛魏永滂西北大学化学系，西安，710069激光技术的发展，促进了人们对于辐射场与物质相互作用的认识基于测定物质光热效应发展起来的各种高灵敏激光光谱分析技术为研允某叫常规分析法难以解决化学反应热诱导激光光束偏转分析方法便是其中的种⑷该方法依据化学反应过程中反应热的吸收或释放，诱导待测柞品溶液折射指数山1发生变化，使探测激光光束发生偏转，其偏转度与溶液中待测物浓度有关该方法己用于溶液化学反应测定流动注射分析检测器反应速度测定以及药物分析等方面，明该方法在分析化学1生物医学化学动力学研究以及在线分析等方面有着广泛的应用前景。

　　1基本原理广义上讲，任何化学反应都伴随着反应热的吸收或释放当束具有高斯强度分布的单模探测激光光束通过某溶液化学反应体系时，由于化学反应热的吸收或释放，诱导样品溶液折射率指数发生变化，使得探测激光光束发生偏转。在定条件下，偏转角的大小与参加化学反应物质的浓度成正比对于化学反应若反应物质人的浓度为，参加反应体积为厂，则入定量反应焓变丑为量系数。在等压条件下，反应热效应等于反应的焓变，即2历代入式得此化学反应热。定条件下。部分与外界进行交换，1部分被反应体系吸收，化义体系吸收热为有效热，则收稿日期199019通讯联系人闫宏涛基金项目陕西省自然科学基金扩，系数3等存关的常数。将式21代入3.得该反应热泛诱导待测溶液产生折射率指数发生变化，使得探测激光光束发生偏转。定条件下，对于既定的化学反应，探测激光光束偏转信号强度与化学反应体系的有效热0，成1比，即5扁转=众分效5成正比。

　　2仪器装置化学反应热诱导激光光束偏转分析法测试仪器装置较为简单分，为不叫则定目的的反应热诱导激光光束偏转分析法测试仪器装置其基本上由探测激光光源通常为单模设6激光器反应测定池，透镜纟及光电检测读出系统等组成测定仪器装置中，反应测定池是其关键所迎常反应测定池是由内外双层池构成2外池为测定池，充以宠设的热传导介质内池为化学反应池内外层池之间以耐腐蚀化学惰性及导热性能良好的怕或金薄片为耦合层，将内池化学反应体系反应过程中产生的反应热吸收或释放耦合给外池的热传导介质。

　　测定中，探测激光光束沿内池底耦合层界面穿过外池中热传导介质，光束偏转信号经透镜后入射于光电检测器件，读出系统显偏转信强度，芯化7反应是放热反应，反应热通过内池底金属薄片耦合给外池中热传导介质。由于外池中热传导介质上层温度高于下层致折射率指数改变测探测激光光束通1Itrationofexperimental过外；也中热传知介页时向下偏转，之办然，1.；1啦3若反应为吸热反应！脱测激光光束，〃38转，3化学反应热诱导激光光束偏转分析法的应用1993年2贾，等人首次采用化学反应热诱导激光光束偏转分析法，进行了，5和反应研究，对1的检测下限为5，1.5你=3，检测范围为5501其后又用该方法于流动注射分析中5作为种新型检测器，检测线性范围为0.05.51.1检测1限为0.51.17！。明了该法可应用于溶液化，反应的分析测定，3为于2，1.1冲加入504 10.51.10田七学反应热诱导激光光束偏转信号强度笔者，曾应用该方法分别对酸碱中和0他，氧化还中只保+和01的绝对含量进行了测定，结果如1.并应用于胃动力新药吗丁啉片剂中有效成分多潘立酮的测定，得到与文献中多潘立酮标准分析法致的测定结果，在多潘立含1.5103.10，1.之间得到良好线忭又系。叫归方1夕反应热诱导激光光束偏转分析法测定，测定仪器中外池中充以不同的热传异介质。其热物理特忭不14同样条件下，探测汜束偏转信号强度打似大差兄。研究结果叫，定实验条件。激叱光束偏转信号强度和热传导介质的祈射指数温度系数咖1成正比。

　　与热传导韦成反比根据热传导介质的热导率4密度4热容及热扩散系数，之间的关系=1可知。密度次热容热扩散系数1越小越有利提测定灵敏度其中以苯和叫，化碳较好。但因苯的毒性大故反应热诱导激光光束偏转分析法中通常以，化碳为外池的热传导介质。

　　生物化学反应中酶催化反应常伴随着反应热的吸收释放将酶固化于反应热诱导激光光束偏转分析法仪器装置中内外池间耦合金属铂或金薄片，通过生物化学酶催化反应进行分析测定又2！91报道方法，将过氧化氢酶与血清白蛋白交联并固定在耦合薄片。，流动注射法测定过氧化氢，线性范1膏为2.5.lO25.OlOVnlLd4测1限为2.5101.，酶活忭2周内无变化，为生物传感器的制备提共了利1脲酶新的方法文献中基于尿酶催化尿索水解反应州取+分。水解过程释放出热，应用反应热诱导激光光束偏转分析法对尿素进行了测定在尿素浓度为瓜58.耵41.1之间，激光光束偏转信号与尿素浓度成线性关系，回归方程为5=0.1781+25925相关系数为0.9953对不同时间采集的尿样中尿袤招驻行测定取得了人汾光光度法站本致的结实验发现巧以尿酶服乙醇浴液加入反应池内催化尿素溶液水解反应，十乙醇的存，反应介质改变。屎素水解反应速度加快同时亦可能是因乙醉的稀释热使以反应体系反应温度改变。脲晌活力增强，使得激光光束偏转信号得以极大的增强亦应用催化反应热诱导激光光束偏转分析法测定铁！在盐酸介质中，铁催化过氧化氢氧化苯胺磺酸钠。定条件下，该催化反应热诱导激光光束偏转信号强度与铁含量成正比铁浓度在9.51了49.5 1之间呈良好的线性关系，线性方程5=，12372+标准铁矿样评88305总铁量的测定，与标准值基本致，相对误差为2 1双。

　　反应热诱导激光光柬偏转分析法应于反应速率研究有其独到之处，其可对特记的反应过杩进行实时检测文献⑴中曾将该方法应用于肘氧化还原体系等到1怠义的结叱，51对于中和反应。反应初始阶段光，偏钤信号即达到最大而对于氧化还原反应在有肘存在时，反应体系34，3可达到稳态与通常的反应速率测定结果进行了比较，得到了完全致的结果其后，又进行了中和反应元反应速率测定。结果明，中和反应仅在3.43后光束偏转信号即达到最大6反应热诱导激光光束偏转分析法的捉及发展，其反应动力学研宄的应用，不受反应体系生成沉淀及溶液中反应生成气体逸出的影响，可对于反应动力学进行实时在线检测如进步完善，将为化学动力学研究酶催化反应及酶法分析等提供种新的分析方法和手段朱小云，闫宏涛。高等学校化学学报，1995，161015351538.

　　进口药品质量标准。中华人民共和国卫生部标准试行3，19901.

　　闫宏涛，朱小云。分析化学，1997，25780令806.

　　宏涛，朱小云。分析测试学报4，1998，1717880.

　　吴行正，保母敏行，北森武彦，泽田嗣郎。热测定，1995，22143.