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第六章 荧光分析 第一节 概述 一、什么是荧光 物质吸收紫外光（或可见光）后，发出各种颜色和强度的可见光 -- 荧光 X-光荧光、红外光荧光、原子荧光 二、荧光的用途 工农业生产、科研和日常生活。 物质的定性、定量分析 -- 荧光分析。 第二节 荧光分析的基本原理 一、荧光和磷光的发生 1.荧光的发生 （1）基态分子吸收光能，跃迁到电子激发态的各个不同振动能级。 （2）处于高能态的分子通过无辐射跃迁，降落到第一电子激发态的最低振动能级。 （3）分子从第一电子激发态的最低振动能级, 降落到电子基态的各个振动能级，发射出荧光。 2.磷光的发生 处于第一电子激发态最低振动能级的分子,不直接降落到电子基态，而通过另一次无辐射跃迁至一个中间的亚稳能级（电子）三重态，再以辐射跃迁方式降落至电子基态的各个振动能级，发出磷光。 磷光的波长比荧光波长长一些。 二、荧光激发光谱(Excitation)和荧光发射光谱(Emission) 荧光激发光谱: 荧光强度对激发光波长所作的图，相当于吸收光谱。 荧光发射光谱（荧光光谱）：以荧光强度对荧光波长所绘的曲线。 激发光谱有时有几个谱带；荧光光谱只有一个谱带。 荧光光谱与吸收光谱之间存在“镜象对称”的关系。 三、荧光和分子结构的关系 1.发生荧光的条件 物质能吸收紫外或可见光用于激发。 物质具有较高的荧光效率。 2.有机化合物结构与荧光的关系 具有大π电子共轭体系，刚性平面结构的分子能发生荧光。 π电子共轭或分子平面度增加，荧光效率增大，荧光波长向长波移动。 例如，萘和维生素A都有5个双键，但萘的荧光强度是维生素A的5倍。 乙烯化作用的影响 化合物 荧光效率 平均波长(nm) 联苯 0.18 316 4-乙烯基联苯 0.61 383 蒽 0.36 402 9-乙烯基蒽 0.76 432 对-苯基化对荧光效率以及波长的影响 化合物 荧光效率 平均波长(nm) 苯 0.07 283 联苯 0.18 316 对-三联苯 0.93 342 对-四联苯 0.89 366 蒽 0.36 402 9-苯基蒽 0.49 419 常见有机化合物中 脂肪族化合物绝大部分不发生荧光。除含乙酰基或具有高度共轭体系的化合物。 芳香族有机化合物一般均可发生荧光，随π电子共轭体系增大，荧光强度增强，波长增大。 第三节 测定荧光强度的仪器 一、概述 1.荧光分析仪器的类型 目测荧光计、光电荧光计、荧光分光光度计 2.基本部件 光源 产生强度一致的紫外和可见光； 单色器 两个,分别用于激发和发射光的分光； 样品池 石英制； 检测器 光电池或光电管。 二、光电荧光计  三、荧光分光光度计 激发光谱的测定 扫描激发单色器（发射单色器固定在较长的波长）。 荧光光谱的测定 激发单色器固定在最大吸收波长，扫描发射单色器。 定量分析条件的确定 最大激发波长和产生的最大荧光波长（最灵敏的条件）。 同步扫描荧光法 发射单色器与激发单色器的波长差保持固定，两者同时扫描。 一般 ??＝3～5 nm * * 3 V＝0 1 2 3 V＝0 1 2 3 V＝0 1 2 单重 电子基态 单重第一 电子激发态 单重第二 电子激发态 激发三重态 荧光和磷光的产生 吸光 吸光 无辐射跃迁 荧光 无辐射跃迁 磷光 什么是激发三重态？ 设 S为电子自旋量子数的代数和， 2S＋1＝1 时，为单重态； 2S＋1＝3 时，为三重态。 h? 体系间跨越 基态 激发单重态 激发三重态 S＝0 S＝0 S＝1 2S＋1＝1 2S＋1＝1 2S＋1＝3 荧光 磷光 激发三重态 基态 激发单重态 蒽结晶体或乙醇溶液吸收 366nm 紫外光，产生青紫色的荧光；当紫外光停止照射后，还可以看见橙色的磷光慢慢消失。 蒽乙醇溶液的荧光激发光谱和发射光谱 能级之间差距愈大，峰的波长愈短。 激发光谱的形状取决于S1中能级的分布； 发射光谱的形状取决