Optoda
Optoda lub optroda to optyczne urządzenie czujnikowe , które optycznie mierzy określoną substancję , zwykle za pomocą przetwornika chemicznego . [ potrzebne źródło ]
Budowa
Optoda wymaga trzech komponentów do działania: substancji chemicznej, która reaguje na analit , polimeru do unieruchomienia przetwornika chemicznego i oprzyrządowania ( światłowód , źródło światła , detektor i inna elektronika). Optody zwykle mają matrycę polimerową pokrytą końcówką światłowodu, ale w przypadku z zanikającą falą polimer jest powlekany na odcinku włókna, który nie został osłonięty. [ potrzebne źródło ]
Operacja
Optody mogą stosować różne schematy pomiarów optycznych, takie jak odbicie , absorpcja , fala zanikająca, luminescencja ( fluorescencja i fosforescencja ), chemiluminescencja , powierzchniowy rezonans plazmonowy . Zdecydowanie najpopularniejszą metodologią jest luminescencja.
Luminescencja w roztworze jest zgodna z liniową zależnością Sterna-Volmera . Fluorescencja cząsteczki jest wygaszona przez określone anality, np. kompleksy rutenu są wygaszane przez tlen. Kiedy fluorofor jest unieruchomiony w matrycy polimerowej, powstają niezliczone mikrośrodowiska. Mikrośrodowiska odzwierciedlają różne współczynniki dyfuzji dla analitu. Prowadzi to do nieliniowości związek między fluorescencją a wygaszaczem (analitem). Zależność ta jest modelowana na różne sposoby, najpopularniejszym modelem jest model dwumiejscowy stworzony przez Jamesa Demasa (University of Virginia).
Stosunek sygnału (fluorescencji) do tlenu nie jest liniowy, a optoda jest najbardziej czuła przy niskim stężeniu tlenu, tj. czułość maleje wraz ze wzrostem stężenia tlenu. Czujniki optodowe mogą jednak pracować w całym zakresie 0–100% nasycenia tlenem w wodzie, a kalibrację przeprowadza się tak samo jak w przypadku czujnika typu Clark . Tlen nie jest zużywany, a zatem czujnik jest niewrażliwy na mieszanie, ale sygnał ustabilizuje się szybciej, jeśli czujnik zostanie poruszony po umieszczeniu w próbce.
Popularność
Czujniki optyczne zyskują na popularności ze względu na niski koszt, niskie zapotrzebowanie na moc i długoterminową stabilność. Stanowią realną alternatywę dla czujników elektrodowych lub bardziej skomplikowanej aparatury analitycznej, zwłaszcza w zakresie monitorowania środowiska, chociaż w przypadku optrod tlenowych nie mają one rozdzielczości jak najnowsze mikroczujniki katodowe .