荧光磷光 仪器分析选修课课件技术方案.pptVIP

一. 荧光分析法基本原理 二．环境条件对荧光强度的影响 三．仪器与技术 四．荧光分析方法五．磷光分析法  2.2.2 分子荧光和磷光分析法 分子荧光和磷光分析法 荧光（fluorescence）:物质受紫外光或可见光照射时，吸光后能发射出不同波长和强度的光。当停止照射时，发出的光很快消失（约10-8s）。而能持续一段时间（约10-3~10s）的光称为磷光。特点：灵敏度高，检测下限比分光光度法低2~4个数量级。但应用范围不如分光光度法广泛。 分子光谱分析法——分子荧光和磷光分析法 一、荧光分析法基本原理（一）荧光的产生1.单线态和三线态：三线态有自旋不配对的单电子。单线态：受辐射激发分子，电子从最高占有轨道跃迁到较高空轨道，受激电子自旋仍保持方向相反，称激发单线态三线态：受激电子自旋反转，电子自旋平行为激发三线态。 2.荧光：激发态分子以无辐射跃迁放出能量降至第一电子激发态的最低振动能级时，又以光的形式放出能量，返回基态的各个振动能级，发射的光称为荧光。 分子光谱分析法——分子荧光和磷光分析法 基态：电子自旋配对， 多重度=2s+1=1，为单 重态，以S0表示。 激发单重态：分子吸收能 量，电子自旋仍然配对， 为单重态，称为激发单 重态，以S1，S2…表示 激发三重态：分子吸收能 量，电子自旋不再配对， 为三重态，称为激发三 重态，以T1，T2….表示。 三重态能级低于单重态（Hund规则） 光学分析法——分子荧光分析法 3.磷光：由三线态的最低振动能级以光的形式放出能量返回基态的各振动能级，其发光现象称为磷光。4.荧光与磷光的比较：发光机制不同：单线态至单线态跃迁→荧光 三线态至单线态跃迁→磷光。激发分子寿命：荧光→ 约10-9~10-6s 磷光→10-3~10s 分子光谱分析法——分子荧光和磷光分析法 (三) 激发光谱与荧光光谱1.光谱的形成 激发光谱（excitation spectrum） ：固定λem，改变λex，测定F，作图F-λex ，得该荧光物质的激发光谱荧光光谱（fluorescence spectrum） ：定λex，改变λem，测定F，作图F-λem ，得荧光发射光谱，简称荧光光谱 分子光谱分析法 ——分子荧光和磷光分析法 2.荧光光谱的特征：（1）荧光波长比激发光波长长（2）荧光光谱与激发光谱无关。只有强度改变。因此荧光光谱只有一个谱带。（2）激发光谱和荧光光谱呈现镜像对称关系。 分子光谱分析法 ——分子荧光和磷光分析法 3.应用 a.定性分析：激发和荧光光谱的形状、位置等与标准 物质光谱比较；b.定量分析：激发和荧光光谱中的最大激发波长λex 和最大荧光波长λem，选择最佳光谱条件进行定 量分析。 分子光谱分析法 ——分子荧光和磷光分析法 (四) 荧光强度与溶液浓度关系 （1）荧光方向：荧光可在各方向观察到，因激发光可部分透过溶液，为减小干扰，在与透射垂直方向观测。（2）选两个不同波长光：λ激、λ荧（3）定量关系： IF=2.3 ФI0abC IF=K’C (abc≤0.05) 定量分析基础 分子光谱分析法 ——分子荧光和磷光分析法 二．环境条件对荧光强度的影响(一)温度： 温度升高，外转换去活的几率增加。荧光效率和荧光强度 减小，降温测定。(二)溶剂：同一物质，不同溶剂中光谱位置  和荧光强度有差别。荧光强度随溶剂粘度减小而减小；溶剂使物质的电离状态改变，荧光峰波长和  荧光强度都有较大变化；荧光波长随溶剂极性增大而长移。  分子光谱分析法——分子荧光和磷光分析法 (三)溶液酸度：pH值对荧光光谱、荧光效率 及荧光强度有较影响，严格控制溶液的 pH值，提高实验结果的灵敏度和准确性。(四)表面活性剂：在表面活性剂的胶束溶液 中进行测定。  分子光谱分析法——分子荧光和磷光分析法 (五)散射光的影响散射光：因碰撞使运动方向改变而向不同角度散射的光为。瑞利散射光（Rayleigh scattering light ）：粒子碰撞时，无能量交换，运动方向发生改变，波长与激发光相同的散射光。拉曼散射光（Raman scattering light）：光子和物质分子碰撞时，能量和光子运动方向都发生改变，波长与激发光不同的散射光。 分子光谱分析法——分子荧光和磷光分析法 (六)荧光熄灭：荧光物质分子与溶剂分子的相互 作用引起荧光强 度下降