(化学)荧光分析法

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1、第十一章荧光分析法（Fluorometry)第一节荧光分析法的基本原理第二节荧光定量分析法第三节荧光分光光度计和其他荧光分析技术1第十一章荧光分析法荧光（萤光）：是指一种光致发光的冷光现象（当某种物质经某种波长的入射光（紫外orX射线）照射，就会发光；停止光照后，有些物质甚至仍能看到发光，持续时间长达几个小时至十几小时）1575年，西班牙医生N.Monardes发现。1852年，SirGeorgeStokes对荧光产生的机理作了解释，并提出了“荧光”。1867年，首次用于分析测定。1928年，Jette和West提出第一台光电荧光计。1952年，商品荧光分光光度计出现。2第十一章荧光分

2、析法荧光分析法：是根据物质的荧光谱线位置及强度进行物质鉴定和含量测定的方法。优点：灵敏度高（比紫外-可见吸收高2~4个数量级）选择性好（既可依据特征发射光谱，又可根据特征吸收光谱）检测限10-10g/mL,甚至10-12g/mL缺点：试样量少（应用范围较窄）分类：根据待测物的不同：分子荧光原子荧光根据激发波长范围：紫外-可见荧光红外荧光X射线荧光3第十一章荧光分析法第一节荧光分析法的基本原理第二节荧光定量分析法第三节荧光分光光度计和其他荧光分析技术4第十一章荧光分析法第一节荧光分析法的基本原理第一节荧光分析法的基本原理一、分子荧光（一）荧光的产生1.分子的能级与跃迁物质分子体系中存在着

3、电子能级、振动能级和转动能级室温时，多数分子处在电子基态最低振动能级（S0），当受到一定辐射能的作用时，就会发生能级之间的跃迁。基态(S0)→激发态(S1*、S2*、激发态振动能级)：吸收特定频率的辐射；量子化；跃迁一次到位；激发态→基态：多种途径和方式(见能级图)；速度最快、激发态寿命最短的途径占优势；（吸收）（发射）5第十一章荧光分析法第一节荧光分析法的基本原理（一）荧光的产生2.电子激发态的多重性第一、第二、…电子激发单重态S1*、S2*…；第一、第二、…电子激发三重态T1、T2…；大多数有机分子的基态处于单重态；6第十一章荧光分析法第一节荧光分析法的基本原理（一）荧光的产生3.

4、荧光的产生电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量；能量传递途径振动弛豫非辐射跃迁辐射跃迁延迟荧光磷光荧光外转移内转移系间跨越激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大，发光强度相对大荧光：10-7～10-9s,第一激发单重态的最低振动能级→基态；磷光：10-4～10s；第一激发三重态的最低振动能级→基态；7S2*S1*S0T1*吸收发射荧光发射磷光系间跨越内转换振动弛豫能量l2l1l3外转换l2T2*内转换振动弛豫8第十一章荧光分析法第一节荧光分析法的基本原理（一）荧光的产生3.荧光的产生辐射能量传递过程荧光发射：电子由第一激发单

5、重态的最低振动能级→基态（S1*→S0跃迁），发射波长为’2的荧光；10-7～10-9s由图可见，发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长长；’2>2>1磷光发射：电子由第一激发三重态的最低振动能级→基态（T1*→S0跃迁）电子由S0进入T1的可能过程：（S0→T1*禁阻跃迁）S0→激发→振动弛豫→内转移→系间跨越→振动弛豫→T1*发光速度很慢：10-4～100s。光照停止后，可持续一段时间。9第十一章荧光分析法第一节荧光分析法的基本原理（一）荧光的产生3.荧光的产生非辐射能量传递过程振动弛豫：同一电子能级内以热能量交换形式由高振动能级至低相邻振动能级间的跃迁。发生振动弛豫的时间

6、10-12s。内转换：当两个电子激发态之间的能量相差较小以致其振动能级有重叠时，受激分子由高电子能级以非辐射方式转移至低电子能级的过程。外转换：激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转移能量的非辐射跃迁；外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭”。系间跨越：处于激发态分子的电子发生自旋反转而使分子的多重性发生变化的过程。10第十一章荧光分析法第一节荧光分析法的基本原理（二）荧光的激发光谱和发射光谱荧光物质分子具有两个特征光谱：1.激发光谱：2.发射光谱：（荧光光谱）固定测量波长（选最大发射波长），化合物发射的荧光强度与激发波长的关系曲线。固定激发波长（选最大激发波长），化合物发射的荧光与发射

7、波长的关系曲线绘制方法：固定发射单色器在某一波长通过激发单色器扫描以不同波长的入射光激发荧光物质记录荧光强度（F)对（ex）的关系曲线激发光谱绘制方法：固定激发光的波长和强度通过发射单色器扫描检测各种波长下对应的荧光强度记录荧光强度（F）对（em）的关系曲线荧光光谱11蒽的激发光谱（吸收光谱）和发射光谱（荧光光谱）激发光谱ExcitationSpectrum,激发波长:ex发射光谱EmissionSpectrum,发射波长:em12荧光