紫外可见吸收光谱及荧光光谱分析

紫外可见吸收光谱及荧

光光谱分析

公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

1. 简述荧光光谱法与紫外-可见光吸收光谱法的原理及两种方法的异同点。

①荧光光谱法原理：

原子荧光光谱法(AFS)是原子光谱法中的一个重要分支，是介于原子发射(AES)和原子吸收(AAS)之间的光谱分析技术，它的基本原理就是：固态、液态样品在消化液中经过高温加热，发生氧化还原、分解等反应后样品转化为清亮液态，将含分析元素的酸性溶液在预还原剂的作用下，转化成特定价态，还原剂KBH4反应产生氢化物和氢气，在载气(氩气)的推动下氢化物和氢气被引入原子化器(石英炉)中并原子化。特定的基态原子(一般为蒸气状态)吸收合适的特定频率的辐射，其中部分受激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光，检测器测定原子发出的荧光而实现对元素测定的痕量分析方法。

②紫外-可见光吸收光谱法的原理：

紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收190-750nm的辐射来进行分析测定的方法，是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱。在有机化合物分子中有形成单键的σ电子、有形成双键的π电子、有未成键的孤对n电子。当分子吸收一定能量的辐射能时，这些电子就会跃迁到较高的能级，此时电子所占的轨道称为反键轨道而这种电子跃迁同内部的结构有密切的关系。在紫外吸收光谱中，电子的跃迁有σ→σ*、n→σ*、π→π*和n→π*四种类型，各种跃迁类型所需要的能量依下列次序减小：σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*。

当某种物质受到光的照射时，物质分子就会与光发生碰撞，其结果是光子的能量传递到了分子上。这样，处于稳定状态的基态分子就会跃迁到不稳定的高能态，即激发态：

M（基态）+hv------M*（激发态）

由于物质的能量是不连续的，即能量上一量子化的。只有当入射光的能量（hv）与物质分子的激发态和基态的能量差相等时才能发生吸收：

△E=E2-E1= hv=hc/λ

而不同的物质分子因其结构的不同而具有不同的量子化能级，即△E 不同，故对光的吸收也不同。这就是对光的吸收作用。

紫外-可见吸收光谱定性分析的依据：光吸收程度最大处的波长叫做最大吸收波长，用λmax表示，同一种吸光物质，浓度不同时，吸收曲线的形状不同，λmax不变，只是相应的吸光度大小不同，这是定性分析的依据。

紫外-可见吸收光谱定量分析的依据：朗伯-比尔定律，当单色光通过液层厚度一定的含吸光物质的溶液后，溶液的吸光度A与溶液的浓度c 成正比，此公式的物理意义是，当一束平行的单色光通过均匀的含有吸光物质的溶液后，溶液的吸光度与吸光物质浓度及吸收层厚度成正比。

③两者异同：

在原理方面：?两者都是吸收一定的光辐射能从较低的能级跃迁到较高的能级，不同的是，吸光光度法测量的是物质对光的选择性吸收，而荧光分析法测量的是从较高能级以无辐射跃迁的形式回到第一电子激发态的最低振动能级，再辐射跃迁到电子基态的任一振动能级过程中发射出的荧光的强度。?也就是说荧光光谱仪属于发射光谱的一种，而后者是吸收光谱。然后是分析谱线波长的不同：荧光光谱仪分析的是X射线荧光波长大概是50nm以下的波段，而后者分析的是紫外光和可见光（150～800纳米）。

选择性：紫外可见分光光度法，一个物质若含有生色基团，它就会产生紫外和可见吸收，反过来根据紫外-可见吸收光谱便可判断某些官能团的存在，即进行官能团的鉴别，紫外-可见吸收光谱的获得是建立在测定出物质对不同波长光（单色光）吸收的基础上的。选择性较高；分子荧光光度法，一个物质只要能产生荧光，则可以根据荧光光谱判别物质的种类（前提是量子产率达到要求），因而选择性较高，但由于不是所有物质都有荧光光谱，应用有一定限制。

2. 查询荧光分析法在其它领域中的应用。

医药以及生物领域：作为一种新的非同位素标记分析技术，分辨荧光分析法的主要优势是拥有高度的灵敏度、选择性佳以及避免放射性污染的产生。该技术通过消除背景荧光以及杂质的方式提升信噪比，在药物含量测定、DNA检测以及酶活性测定等方面得到了广泛应用。

石油行业：非常适合用于各类轻油、重油、原油等石油产品的硫含量测量，汽油中硫含量测定?。

环境中应用：①环境监测中，主要是用于对单项指标的测定，多用于无机物。日本美国等除此之外，还将荧光分析法应用于环境有机物综合指标的测定。常利用脂肪族有机物和某种试剂反应的特性来检测。②水质分析，测定废水、地表径流等的污染程度。③环境中重金属测定。

食品分析中的应用：食品中矿物质及金属元素的分析；食品中氨基酸、维生素的分析；食品霉变物质、菌类污染荧光分析。食品添加剂、防腐剂、食品包装有害物质分析。