Optode
En optod eller optrod är en optisk sensoranordning som optiskt mäter ett specifikt ämne vanligtvis med hjälp av en kemisk givare . [ citat behövs ]
Konstruktion
En optod kräver tre komponenter för att fungera: en kemikalie som svarar på en analyt , en polymer för att immobilisera den kemiska omvandlaren och instrumentering ( optisk fiber , ljuskälla , detektor och annan elektronik). Optoder har vanligtvis polymermatrisen belagd på spetsen av en optisk fiber, men i fallet med evanescenta vågoptoder är polymeren belagd på en sektion av fiber som har blivit omantlad. [ citat behövs ]
Drift
Optoder kan tillämpa olika optiska mätscheman såsom reflektion , absorption , evanescerande vågor, luminescens ( fluorescens och fosforescens ), kemiluminescens , ytplasmonresonans . Den överlägset mest populära metoden är luminescens.
Luminescens i lösning följer det linjära Stern-Volmer-förhållandet . Fluorescens av en molekyl släcks av specifika analyter, t.ex. släcks ruteniumkomplex av syre . När en fluorofor immobiliseras i en polymermatris skapas otaliga mikromiljöer. Mikromiljöerna återspeglar varierande diffusionskoefficienter för analyten. Detta leder till ett icke-linjärt förhållande mellan fluorescensen och quenchern (analyten). Detta förhållande är modellerat på olika sätt, den mest populära modellen är modellen med två platser skapad av James Demas (University of Virginia).
Signalen (fluorescens) till syreförhållandet är inte linjär, och en optod är mest känslig vid låg syrekoncentration, dvs känsligheten minskar när syrekoncentrationen ökar. Optodsensorerna kan dock fungera i hela regionen 0–100% syremättnad i vatten, och kalibreringen görs på samma sätt som med Clark-sensorn . Inget syre förbrukas och sensorn är därför okänslig för omrörning, men signalen kommer att stabiliseras snabbare om sensorn rörs om efter att ha satts in i provet.
Popularitet
Optiska sensorer växer i popularitet på grund av låg kostnad, låga effektbehov och långsiktig stabilitet. De tillhandahåller genomförbara alternativ till elektrodbaserade sensorer eller mer komplicerad analytisk instrumentering, särskilt inom området för miljöövervakning, även om de i fallet med syreoptroder inte har upplösningen som de senaste katodmikrosensorerna .