第二章第二节分子荧光和磷光分析法

f
0
2!
3!
浓度很低时（A =bc <0.05时），得： If = 2.3 I0 b c
当I0一定时，得
If = Kc
11:04:30
If = 2.3 I0 b c
If = Kc
定量关系的成立条件为：
εbc小于0.05 ，此时与浓度
无关，为定值； 即这种线性关系 只有在极稀的溶液中才成立．
11:04:30
三、为了获得较强的磷光，宜采用以下措施:
1．增加试样的刚性
这种方法可减小质点间的碰撞几率,以减小无辐射跃迁.低 温荧光法就是基于这一原理的：在低温下（77K)，将试样的 乙醚或异戊醇溶液冷冻成透明玻璃状后测定。
2．重原子效应：
重原子的高核电荷使磷光分子的电子能级交错，容易 引起或增强磷光分子的自旋轨道偶合作用，从而使S1—T1 的系间窜跃概率增大，有利于增大磷光效率。除了使用含 有重原子的溶剂外，还可采用Ag+盐、Pb2+盐和T1+盐等重 金属盐类。
对于较浓溶液， 由于猝灭 现象和自吸收等原因，使荧光强 度与浓度不成线性关系。
问:为什么荧光分析法的灵敏度比相应的吸收光度法高?
①荧光强度叠加在很小的背景值上，提高荧光讯号的放大 倍数;
② I0↑
A= lg(I0/It)
11:04:30
（2）定量方法
1. 确定ex和em (激发光谱和发射光谱)；
2. 确定适宜的条件: 试剂浓度、pH、T、t 等； 3. 以标准溶液做工作曲线； 4. 测未知样的荧光强度(If), 根据工作曲线计算荧光
物质的浓度.
标准曲线法：
If = Kc
配制一系列标准浓度试样测定荧光强度，绘制标准曲
线，再在相同条件下测量未知试样的荧光强度，在标准曲线
上求出浓度；
11:04:30
3.荧光分析法的应用
(1)无机化合物的分析
与有机试剂形成配合物后测量；可测量约60多种元素。 铍、铝、硼、镓、硒、镁、稀土常采用荧光分析法； 氟、硫、铁、银、钴、镍采用荧光熄灭法测定； 铜、铍、铁、钴、锇及过氧化氢采用催化荧光法测定； 铬、铌、铀、碲采用低温荧光法测定(液氮温度-196℃)； 铈、铕、锑、钒、铀采用固体荧光法测定
荧光计上配上磷光测量附件即可对磷光进行测量。在有 荧光发射的同时测量磷光。
与荧光计区别：1.样品池
测量方法： （1）通常借助于荧光和磷 光寿命的差别，在激发光被 旋转斩光片阻断时，荧光停 止发射，而磷光则持续发射 。采用磷光镜的装置将荧光 隔开。 （2）还可采用脉冲光源和 可控检测及时间分辨技术。
phosphorescence analysis and application
analysis
11:04:30
一、仪器结构流程
测量荧光的仪器主要由五个部分组成：激发光源、激发 单色器、样品池、发射单色器和检测器。
光源要求强 度大、使用 波长范围宽
高压汞灯是以汞蒸气放电发 光的光源，主要有365、 405、436nm 的三条谱线 ，尤以365nm谱线最强， 一般滤光片式的荧光计多采 用它为激发光源
由朗-比耳定律：A= lg(I0/It)=bc It=I0·10-A=I0·10-bc
Ia = I0(1-10- b c )
（3）式
If = I0(1-10- bc ) = I0(1-e-2.3 b c ) （4）式
将上式展开，得：
I I [2.3εbc ( 2.3εbc wk.baidu.com2 ( 2.3εbc )3 ]
分子跃迁返回基态时所产生的辐射。 当磷光物质浓度很小时：
Ip = Kc
二、与荧光比较，磷光的特点： (1)磷光辐射的波长比荧光长； (2)磷光的发光速率慢，但具有较长的寿命； (3)磷光的寿命和辐射强度对于重原子和顺磁性离子非常敏感
（4）发光效率受温度影响大。
由于三重态的寿命长，激发态分子与溶剂分子发生碰撞 去激发的几率增大，使磷光强度减弱甚至消失。
带苯环的氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯基 丙氨酸，可以直借用荧光法测定。
芳香族化合物具有共轭的不饱和体系，多 能发荧光。此外，胺类、蛋白质、酶与辅酶 、维生素等均可用荧光法进行分析。
见表.
11:04:30
11:04:30
磷光分析法基本原理
一、磷光的产生和磷光强度 磷光是由处于第一激发三重态的最低振动能级的
特殊点：有两个单色器，光源与检测器通常成直角。
11:04:30
二、荧光分析方法与应用
1.定量依据与方法 (1)定量依据
I0 入射光
It 透过光
荧光强度 If正比于吸收的光量Ia和荧光量子效率的乘积：
If = Ia
（1）式
根据吸收定律，I0—入射光强度， It—透射光强度，则
Ia=I0- It
（2）式
如：在表面活性剂十二烷基硫酸盐和重原子离子T1+ (铊 ，音ta)和Pb2+的存在下，室温可测定10-6~10-7mol的萘、芘 和联苯，精密度达6%。
(3)敏化磷光
分析物本 身年个并不发 磷光,而是引 发受体发磷光 . 采用这种方法，可测定10-9mol/L的可卡因。
11:04:30
四、磷光分析仪器
3.室温磷光 (1)固体磷光法：在室温下以固体基质吸附磷光体，增加分子 刚性,减少三重态猝灭等非辐射跃迁，从而提高磷光量子效率 。 滤纸、纤维素色层纸、氧化铝、硅胶等
11:04:30
(2)胶束增稳： 利用表面活性剂在临界浓度形成具多相性的胶束，改变
磷光体的微环境，增加定向约束力，使其刚性增强。从而减 小碰撞等去活化的几率，提高三重态的稳定性．
如：pH=8.50,Cu2+能催化过氧化氢氧化罗丹明6G,使其发 生荧光猝灭,建立了测定微量Cu2+的催化荧光分析法.
如:铀的测定:将80gNaF压制成片,取含铀溶液滴在片上,在 1000℃烧成熔珠后测量.
11:04:30
11:04:30
(2)生物与有机化合物的分析
脂肪族有机化合物—般需要与某些试剂反 应后才能进行荧光分析。
第二章 分子发光分析法
molecular luminescence
analysis
第二节 分子荧光与磷光分析法
molecular fluorescence and phosphorescence
一、 仪器与结构流程
instrument and general process 二、 荧光分析法和应用
fluorescence analysis and application 三、 磷光分析法及应用