荧光光谱法ppt课件.ppt

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1、荧光光谱法一、荧光基础理论二、荧光分析法的测定及其特点三、荧光分析法在环境监测中的应用四、荧光分析法今后的研究方向五、荧光分析法的未来展望11.1什么是荧光？一、荧光基础理论当紫外或可见光照射到某些物质上时，这些物质就会发射出波长和强度各不相同的光线，停止照射光照射时，这种光线马上或逐渐消失，这就是荧光。（最常见的日光灯管壁上涂的荧光粉就是吸收紫外线而发射出可见光，因此日光灯又称荧光灯。）2光学光谱区光学光谱区远紫外近紫外可见光近红外中红外远红外（真空紫外）10nm~200nm200nm~380nm380nm~780nm780nm~2.5m2.5m~50m50m~300m3

2、1.2荧光的发现及发展荧光现象早在16世纪就被发现，但对荧光产生的原理和条件直到19世纪才清楚。Stokes在1852年详细考察了奎宁和叶绿素的荧光后发现，他们的荧光波长比照射光波长要长，认定是物质吸收光后重新发射出的光，并且波长不同，荧光是发射光被证实。根据“荧石”能发出这种光，提出了“荧光”的概念。41.3荧光产生的原理分子中具有不同的能级，电子处于不同的能级中。通常情况下分子的电子处于最低的能级状态，即基态用S0表示。当光照射到分子上，电子被激发，从低能级跃迁到高能级即激发态，用S1,S2……表示。高能级的电子不稳定，通过辐射跃迁和非辐射跃迁失去能量返回基态，而荧光就是激发态的

3、分子和原子返回基态过程中放射出来的一种光能。若被光照射激发的是分子，发出的是分子荧光。如图1所示。5S2图1.分子吸光与发光示意图Ee振动能级v3v2v1转动r3r2r1S1S0紫外荧光磷光T2T1可见EvEr红外单重态三重态系间窜跃6二、荧光分析法的测定及其特点1.分子荧光分析法：不同物质激发光谱和荧光发射光谱不同——定性分析的基础同一物质，其它条件相同而浓度不同时，其荧光强度不同——定量分析的基础71.1激发光谱和荧光发射光谱激发光谱：固定荧光发射波长和狭缝宽度扫描，得到荧光激发波长和相应荧光强度关系的曲线即荧光激发光谱。发射光谱：固定荧光激发波长和狭缝宽度扫描，得到荧光发

4、射波长和相应荧光强度关系的曲线即荧光发射光谱。（由于在测定过程中仪器及其构件等因素的影响，同一物质的荧光激发光谱和荧光发射光谱均有不同程度的差别）81.2荧光强度与物质浓度的关系：荧光强度：在一定条件下仪器所测得荧光物质发射荧光大小的一种量度。其中c为物质浓度。F=2.3ΦFI0εbc9在荧光物质浓度较小的情况下，产生的荧光强度与溶液中该物质的浓度成正比。当浓度增大到一定程度，荧光强度常随浓度的增加而下降。因此荧光分析法用于微量与痕量组分的测定，而不适于常量和大量组分的分析。101.3荧光分析法的测定直接测定法：通过测定被分析物（本身具有荧光）的荧光强度来确定其浓度。（使用受限制）间

5、接测定法：通过化学反应使无荧光的物质转变成适合测定的荧光物质（应用更广泛）112.荧光分析法特点：—灵敏度高：比紫外-可见分光光度法灵敏度高2-3个数量级，比原子吸收分光光度法高103～104倍，检测限可达ng／mL—线性范围宽:0.005mg/L-50mg/L—分析成本低—设备简单，操作简单快速，计算机进行仪器控制和数据处理—提供激发光谱、发射光谱等许多信息123.测定实例3.1荧光分光光度计F95-96荧光分光光度计13F-4500荧光分光光度计14F02-3M荧光分光光度计15结构：组成有光源、单色器(滤光片或光栅)、液池和检测器。光学系统示意图见图2.16光源发出的光经第一单

6、色器〔激发光单色器)，得到所需要的强度为I0激发光波长，通过液池．部分光线被荧光物质吸收，荧光物质被激发后，向四面八方发射荧光，为了消除入射光及杂散光的影响，荧光的测量在与激发光成直角的方向。经过第二单色器(荧光单色器)，将所需要的荧光与可能共存的其他干扰光分开。荧光照在检测器上，光讯号变成电讯号，经放大，记录仪记录。171.光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够的光强度,稳定。可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm)紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)氙灯：紫外、可见光区均可用作光源/nm钨灯（热辐射光源）4006008001000氙灯（气体放电光源）氢灯强度18氙

7、灯氢灯钨灯192.滤光片和分光器滤光片为单色器时，干涉滤光片性能最好，精密的荧光光度计均用分光器作单色器。3.检测器简单的荧光计用目视或硒光电池作检测器。精密的荧光光度计则采用光电倍增管。203.2扫描激发光谱图和发射光谱图8一羟基喹啉—A1荧光光谱图（注：ex-365nm（紫外）,em-512<300-800>）213.3测标样绘制标准曲线223.4仪器实验条件的选择2324三、荧光分析法在环境监测中的应用1.有机污染物的测定：—直接荧光法测定环境有机污