《荧光分析法》ppt课件

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1、分析化学Ⅱ第十一章荧光分析法分析化学教研室荧光分析法（Fluorometry)概述荧光定量分析方法荧光分析技术与应用基本原理小结11.1概述水溶性荧光黄无辐射跃迁放出热能或动能物质基态光照射激发态光致发光发射荧光和磷光物质基态吸收特定光荧光分析法：基于对化合物的荧光测量建立起来的分析方法荧光测量包括：荧光谱线位置及荧光强度续前荧光可见紫外相同点分子光谱分子光谱不同点本质发射光谱吸收光谱灵敏度10-8~10-10g/ml10-5~10-7g/ml选择性高一般荧光分析法与可见紫外吸收光谱比较激发光源荧光分析法紫外－可见光分子荧光法（

2、MolecularFluorometry)X射线X射线荧光法（X-rayFluorometry)原子特征谱线原子荧光法（AtomicFluorometry)荧光分析法分类：根据光源不同进行分类返回11.2基本原理11.2.1分子荧光光谱的产生11.2.2激发光谱与发射光谱11.2.3分子结构与荧光的关系11.2.4影响荧光强度的外部因素11.2.1分子荧光光谱的产生一、分子能级与电子能级的多重性单重态：singletstate三重态：tripletstate分子的能级包括：电子能级（10ev）、振动能级(0.1ev)及转动能级(

3、0.001ev)电子能级的多重性M:M=2S+1；S为总自旋量子数续前ABC单重态和三重态电子分布能量ππππ*π*π*A：基态单重态B：激发单重态C：激发三重态激发三重态T激发单重态S*基态单重态S0跃迁类型的比较续前跃迁类型基态→激发单重态S*基态→激发三重态T*所需能量大小自旋方向不变改变跃迁几率接近于110－6（光学禁阻）二、荧光的产生续前处于激发态的分子返回到基态共有以下几种途径：辐射跃迁荧光磷光回基态途径内部能量转换体系间跨越振动弛豫外部能量转换无辐射跃迁1236451、振动弛豫（vibrationalrelexat

4、ion）续前过程：从电子激发态的某一振动能级以非辐射跃迁的方式，回到同一电子激发态的最低振动能级的过程为振动驰豫特点：发生在同一个电子能级内不同振动能级间的跃迁；时间约10-12秒。或返回2、内部能量转换（internalconversion)续前过程：当两个电子的能级非常靠近，以致其振动能级有重叠时，电子常常由高电子能级以非辐射跃迁方式转移至低电子能级，这种过程称为内部能量转换特点：发生在非常靠近的两个电子能级间，他们的振动能级有重叠；时间约10-1～10-13秒。或续前处于激发态的电子，通过振动弛豫和内部能量转换，均回到第一

5、激发态的最低振动能级过程：振动弛豫→内部能量交换→振动弛豫返回注：3、体系间跨越（intersystemcrossing)续前过程：处于激发态的电子自旋方向发生改变，而使电子能级的多重性发生变化的过程特点：激发单重态与激发三重态振动能级重叠时，产生体系间的跨越（S1*→T1）。结果：这种跨越会导致荧光强度减弱，甚至熄灭。续前影响体系间跨越几率增大的因素：含重原子的分子（如碘、溴等），体系间跨越最为常见。在溶液中存在氧分子等，这些顺磁性物质也能增加体系间跨越的发生几率。原因：高原子序数的原子中，电子的自旋与轨道运动之间的相互作用较

6、大，有利于电子自旋反转的发生。返回4、荧光（fluorescence）续前过程：电子由单重态的第一激发态最低振动能级跃迁到基态的任一振动能级而发射的光量子为荧光特点：发生在激发单重态最低振动能级与基态之间。时间约为10-7～10-9s。注：发射荧光的能量比吸收的能量小1>0即发射波长>激发波长硫酸奎宁的激发光谱和荧光光谱激发光谱荧光光谱激发光谱荧光光谱返回5、磷光（phosporescence）续前过程：电子由三重态的第一激发态最低振动能级跃迁到基态的任一振动能级而发射的光量子为磷光特点：发生在激发三重态最低振动能级与基态之

7、间。分子在三重态的最低振动能级上可以存活一段时间，发射时间约为10-4～10s。注：发射磷光的能量比荧光的能量小2>1>0即磷光波长>荧光波长>激发波长续前荧光与磷光的比较荧光磷光跃迁激发单重态最低振动能级→基态激发三重态最低振动能级→基态光电子能量E激发＞E荧光＞E磷光波长λ激发＜λ荧光＜λ磷光发射时间10-9~10-7秒10-4~10秒返回6、外部能量转换（externalconversion)续前过程：如果分子在溶液中被激发，激发分子之间、分子与溶剂之间会发生碰撞而失去能量，这种非辐射跃迁的过程称为外部能量转换特点：

8、发生在激发态的最低振动能级和基态之间；所需时间约为10-7～10-9秒。结果：导致荧光或磷光减弱，甚至熄灭或续前返回返回211.2.2激发光谱与发射（荧光）光谱激发波长发射波长——荧光物质分子的两个特征光谱激发光谱(excitationspectrum)：F~