仪器分析课程PPT
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仪器分析 课件ppt
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保障人类健康
仪器分析在保障人类健康方面具有重 要意义，如环境监测、食品药品安全 检测等。
仪器分析的发展历程
早期仪器分析
早期的仪器分析方法比较简单， 如比重法、折光法等。
20世纪发展
20世纪是仪器分析发展的重要时 期，随着科技的不断进步，新的 仪器分析方法不断涌现，如光谱
法、色谱法等。
现代仪器分析
现代仪器分析已经进入了一个全 新的时代，各种高灵敏度、高分 辨率、高自动化程度的仪器不断 涌现，为科学研究和技术创新提
工业生产控制
总结词
仪器分析在工业生产控制中是重要的工具，能够监测 和控制生产过程中的各种参数。
详细描述
仪器分析通过实时监测和控制工业生产过程中的温度、 压力、流量、浓度等参数，确保生产过程的稳定性和产 品质量，提高生产效率和降低能耗。
05
仪器分析的挑战与未来发展
Chapter
提高仪器分析的灵敏度与准确性
结合纳米技术、生物技术、信 息技术等新兴领域，开发新型 仪器分析工具。
探索微型化、便携式仪器分析 设备，满足现场快速检测的需 求。
实现仪器分析的自动化与智能化
通过自动化技术实现仪器分析流 程的连续性与高效性，降低人为
误差和提高分析效率。
利用人工智能和机器学习算法对 仪器分析数据进行处理、建模和 预测，提高分析的智能化水平。
气相色谱法
总结词
基于不同物质在固定相和流动相之间的分配 系数差异而建立的分析方法。
详细描述
气相色谱法是利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配系数差异进行分析的方法，通 过分离和检测混合物中的各组分来测定各组 分的含量。该方法具有分离效果好、分析速 度快、应用范围广等优点。
《仪器分析》课程PPT课件
π→π* trasnsition: red shift with the increase in the solvent polarity
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
.
13
第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
.
14
一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
N=16(tR/W)2 =5.54(tR/W)2
4、分离度resolution （R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。
.
30
例12：若用He为载气，Van Deemeter 方程中， A=0.08cm，B=0.024cm2s-1，C=0.04s试求：
（1）最小塔板高度
（2）最佳线速
H m iA n 2 B 0 C .0 8 2 0 .0 0 0 2 .04 4 0 .10 4
.
27
二、色谱图中一些重要参数
1.基线 （操作条件稳定后，无样品通过时的响应信号。） 2.保留时间（死时间t0 、保留时间tR、调整保留时间tR’ ） 3.峰宽（半峰宽、峰底宽、标准偏差）
.
28
三、色谱分离中的一些重要参数
1、相对保留值relative retention (α) 亦称选择性因 α＝ t ' R2/ t ' R1
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
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13
第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
.
14
一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
N=16(tR/W)2 =5.54(tR/W)2
4、分离度resolution （R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。
.
30
例12：若用He为载气，Van Deemeter 方程中， A=0.08cm，B=0.024cm2s-1，C=0.04s试求：
（1）最小塔板高度
（2）最佳线速
H m iA n 2 B 0 C .0 8 2 0 .0 0 0 2 .04 4 0 .10 4
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27
二、色谱图中一些重要参数
1.基线 （操作条件稳定后，无样品通过时的响应信号。） 2.保留时间（死时间t0 、保留时间tR、调整保留时间tR’ ） 3.峰宽（半峰宽、峰底宽、标准偏差）
.
28
三、色谱分离中的一些重要参数
1、相对保留值relative retention (α) 亦称选择性因 α＝ t ' R2/ t ' R1
仪器分析课件ppt
外参比电极‖被测溶液( ai未知)∣ 内充溶液( ai一定)∣ 内参比电极
（敏感膜）
内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中 离子的活度也一定，则电池电动势为：
E
E
RT nF
ln ai
二、离子选择性电极的种类和结构
1.晶体膜电极
结构:（氟电极） 敏感膜：（氟化镧单晶）： 掺有EuF2 的LaF3单晶切片； 内参比电极：Ag-AgCl电极（管内） 内参比溶液：0.1 mol/L NaCl + 0.1 mol/L NaF 混合溶液
2.电解与库仑分析法
电解分析:
在恒电流或控制电位的条件下，被测物在 电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。
电重量分析法:
电解过程中在阴极上析出的物质量通常可 以用称重的方法来确定。
库仑分析法:
依据法拉第电解定律，由电解过程中电极 上通过的电量来确定电极上析出的物质量。
电流滴定或库仑滴定：
在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物 作用。
饱和甘汞电极(SCE) 饱和溶液 +0.2438
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：
Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V）
银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构 成了银-氯化银电极。
电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
E膜 = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF
高选择性，需要在pH5～7之间使用，
pH高时：溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换; pH较低时：溶液中的F -生成HF或HF2 - 。
（敏感膜）
内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中 离子的活度也一定，则电池电动势为：
E
E
RT nF
ln ai
二、离子选择性电极的种类和结构
1.晶体膜电极
结构:（氟电极） 敏感膜：（氟化镧单晶）： 掺有EuF2 的LaF3单晶切片； 内参比电极：Ag-AgCl电极（管内） 内参比溶液：0.1 mol/L NaCl + 0.1 mol/L NaF 混合溶液
2.电解与库仑分析法
电解分析:
在恒电流或控制电位的条件下，被测物在 电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。
电重量分析法:
电解过程中在阴极上析出的物质量通常可 以用称重的方法来确定。
库仑分析法:
依据法拉第电解定律，由电解过程中电极 上通过的电量来确定电极上析出的物质量。
电流滴定或库仑滴定：
在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物 作用。
饱和甘汞电极(SCE) 饱和溶液 +0.2438
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：
Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V）
银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构 成了银-氯化银电极。
电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
E膜 = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF
高选择性，需要在pH5～7之间使用，
pH高时：溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换; pH较低时：溶液中的F -生成HF或HF2 - 。
现代仪器分析课件.ppt
09:57:50
二、仪器分析发展和作用
role and development of instrument analysis
20世纪40年代后： 仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因： （1）物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展； （2）社会发展的迫切需要（发展动力，连续化大生产的迫 切需要）； 分析化学 = 化学分析+仪器分析； 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息
结束
09:57:50
现 代 仪 器 分 析 课 件
09:57:50
第一章 绪论
introduction
第一节 概述
generalization
一、 概述
generalization
二、仪器分析的发展和 作用
role and development of instrument analysis
09:57:50
一、概 述
理论
技术
对技术
09:57:50
分析化学六面体
09:57:50
09:57:50
09:57:50
内容选择
第一节 仪器分析概述 generalization 第二节 仪器分析分类与发展 classification and development of instrument analysis 第三节 课程主要内容与学习方法 main content and learning methods of the course
generalization
分析化学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一； 分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及 其相关理论的科学； 分析化学是化学中的信息科学； 分析化学的发展促进了分析科学的建立; 分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解 释世界的过程； 20世纪40年代前：分析化学=化学分析； 越来越多的问题化学分析不能解决： 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？结构确定？
二、仪器分析发展和作用
role and development of instrument analysis
20世纪40年代后： 仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因： （1）物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展； （2）社会发展的迫切需要（发展动力，连续化大生产的迫 切需要）； 分析化学 = 化学分析+仪器分析； 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息
结束
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现 代 仪 器 分 析 课 件
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第一章 绪论
introduction
第一节 概述
generalization
一、 概述
generalization
二、仪器分析的发展和 作用
role and development of instrument analysis
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一、概 述
理论
技术
对技术
09:57:50
分析化学六面体
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内容选择
第一节 仪器分析概述 generalization 第二节 仪器分析分类与发展 classification and development of instrument analysis 第三节 课程主要内容与学习方法 main content and learning methods of the course
generalization
分析化学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一； 分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及 其相关理论的科学； 分析化学是化学中的信息科学； 分析化学的发展促进了分析科学的建立; 分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解 释世界的过程； 20世纪40年代前：分析化学=化学分析； 越来越多的问题化学分析不能解决： 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？结构确定？
《仪器分析》课件
汇报人：
样品保存：选择合适的保存方法， 如冷藏、冷冻、真空等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
样品处理：对样品进行预处理，如 清洗、干燥、粉碎等
样品运输：确保样品在运输过程中 的安全和完整性
实验准备： 仪器、试 剂、样品 等
实验步骤： 按照实验 规程进行 操作
实验记录： 详细记录 实验数据、 现象和结 果
实验分析： 对实验数 据进行分 析和解释
PART SIX
实验结果的图形表示：如柱状图、折线图、饼图等 数据的统计分析：如平均值、标准差、置信区间等 实验结果的解释：如误差分析、相关性分析等 实验结果的应用：如预测、决策等
实验结果的准确性：确保实验结果的准确性是解读实验结果的前提 实验结果的可靠性：确保实验结果的可靠性是解读实验结果的关键 实验结果的重复性：确保实验结果的重复性是解读实验结果的基础 实验结果的解释：根据实验结果，对实验现象进行解释，得出结论
声学原理：声波、声 速、声压等
电磁学原理：电磁场、 电磁波、电磁感应等
信号处理：傅里叶变换、快速傅里叶变 换等
统计分析：方差分析、回归分析等
数值计算：数值积分、数值微分等
优化算法：梯度下降法、牛顿法等
概率论与数理统计：概率分布、参数估 计等
线性代数：矩阵运算、向量空间等
PART FOUR
样品采集：选择合适的样品，确保 其代表性和完整性
食品农药残留检 测：检测食品中 的农药残留含量
药物成分分析：确定药物中的有效成分和杂质 药物质量控制：确保药物的质量和稳定性 药物代谢研究：研究药物在人体内的代谢过程 药物相互作用研究：研究药物与药物、食物或其他物质的相互作用
环境监测：监测大气、水质、土壤等环境因素 食品检测：检测食品中的添加剂、农药残留等 药物分析：分析药物成分、药效、副作用等 材料科学：分析材料的成分、结构、性能等
仪器分析ppt
第二章 分析化学中常用的分离与富集方 法 在定量分析中，如果试样组成比较复杂，测 定时往往会受其它组分影响，严重时可导致测 定工作无法进行，因此需要选择适当的分离方
法使待测组分与干扰组分达到分离；
另一方面，对于试样中微量或痕量组分的测 定，则由于含量低于测定方法的检测限而造成 测定工作的困难，为此需要富集后才能测定； 鉴于以上两种情况，本章讨论几种常用的分 离与富集的方法。
例：在pH2~3，可生成ZnS↓；在pH5~6可 生成CoS↓和NiS↓；pH中性时，In3+和Tl3+可生 成沉淀。 二.有机沉淀剂沉淀分离法
与无机沉淀剂相比较，有机沉淀剂在选择性和
灵敏度方面性能要优越许多。
其与金属离子形成的沉淀主要存在三种形式：
螯合物沉淀、缔合物沉淀和三元配合物沉淀。
1.形成螯合物沉淀 所谓的螯合物是指具有五元或六元环的稳定配 合物。即通过加入某种有机试剂，使之与溶液中 的被测离子形成螯合物，举例P.384。 大部分这样的有机试剂必须含有较多的憎水 性基团，形成的螯合物不带电荷，难溶于水。
第三.电子计算机在仪器分析中的应用，既可以
进行程序控制，使分析自动化、连续化和
数字化，也可进行基线校准、曲线校直、
背景扣除与数据处理，自动显示分析结
果；而且能进行人机对话，实现智能化。 第四.对分析方法的理论和技术的深入研究，推 动了一些分析方法的发展。如在极谱分析 中发展了新型的脉冲伏安法、现代方波伏 安法、间断扫描伏安法、多次溶出伏安法 等。
有些物质在两相中的存在形式与I2不同比较复
杂，如：Os(锇)，如果同样用CCl4来萃取溶液中
OsO4时，水相中Os是以OsO4、OsO52-、HOsO-5等三
种形式存在；此时若用分配系数(KD=[OsO4]有/
仪器分析课件
仪器分析课件第1章：仪器分析概述1.1 仪器分析的定义1.1.1 仪器分析的概念1.1.2 仪器分析的历史发展1.2 仪器分析的基本原理1.2.1 仪器分析的基本概念1.2.2 仪器分析的分类和特点1.2.3 仪器分析的基本原理1.3 仪器分析的应用领域1.3.1 生物医药领域中的仪器分析1.3.2 环境监测中的仪器分析1.3.3 食品安全领域中的仪器分析1.3.4 能源领域中的仪器分析1.3.5 其他领域中的仪器分析第2章：常见仪器分析方法2.1 光谱分析法2.1.1 紫外可见光谱分析法2.1.2 红外光谱分析法2.1.3 质谱分析法2.1.4 核磁共振光谱分析法2.2 色谱分析法2.2.1 气相色谱分析法2.2.2 液相色谱分析法2.2.3 离子色谱分析法2.2.4 薄层色谱分析法2.3 电化学分析法2.3.1 电解法分析法2.3.2 电位法分析法2.3.3 极谱分析法2.3.4 电化学分析中的仪器设备2.4 质谱分析法2.4.1 质谱基本原理2.4.2 质谱原理及应用第3章：仪器分析的操作流程3.1 样品准备3.1.1 样品采集3.1.2 样品制备及处理3.2 仪器操作3.2.1 仪器的打开与关闭3.2.2 仪器的参数选择和调整 3.2.3 仪器的操作注意事项3.3 数据处理与分析3.3.1 数据采集与记录3.3.2 数据处理软件的使用 3.3.3 数据分析与解释第4章：仪器分析的常见问题与解决方法4.1 仪器故障与维护4.1.1 仪器常见故障原因4.1.2 仪器故障的排除方法4.1.3 仪器维护的注意事项4.2 数据异常及其处理4.2.1 数据异常的原因分析4.2.2 数据异常的处理方法4.3 实验误差及其控制4.3.1 实验误差的分类4.3.2 实验误差的产生原因4.3.3 实验误差的控制方法第5章：仪器分析的发展趋势5.1 仪器分析技术的创新5.1.1 新兴仪器分析技术的引入5.1.2 前沿仪器分析技术的研究进展5.2 仪器分析技术的应用推广5.2.1 实验室仪器的普及与应用5.2.2 仪器检测技术的应用领域扩展5.3 仪器分析技术的发展趋势5.3.1 仪器分析技术的自动化与智能化5.3.2 仪器分析技术在快速检测中的应用结语通过本课件的学习，你将了解到仪器分析的基本概念和原理，熟悉常见的仪器分析方法和操作流程，掌握解决仪器故障和数据异常的方法，了解仪器分析的发展趋势。
《仪器分析知识讲座》课件
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仪器分析知识
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 仪器分析概述
仪器分析的基本原理 仪器分析的实验技术 仪器分析的误差与不确定度 仪器分析的质量保证与标准化
01
添加目录项标题
02
仪器分析概述
仪器分析的定义
仪器分析包括色谱分析、光 谱分析、电化学分析、质谱 分析等。
材料分析：分析材料成分、结构、性能等
医药分析：分析药物成分、药效、安全性 等
03
仪器分析的基本原理
仪器分析的物理原理
光谱分析：通过测量物质对光的吸收、反 射或散射来获取信息
色谱分析：利用物质在流动相和固定相之 间的分配系数不同进行分离
质谱分析：通过测量离子的质量和电荷来 获取信息
电化学分析：通过测量电流、电压等电化 学参数来获取信息
仪器分析的发展趋势与未来展望
快速化：仪器分析将更加快 速化，提高分析速度和效率
微型化：仪器分析将更加微 型化，便于携带和操作
智能化：仪器分析将更加智 能化，实现自动分析、自动 诊断等功能
集成化：仪器分析将更加集 成化，实现多种分析方法的
集成和协同工作
绿色化：仪器分析将更加绿 色化，减少对环境的影响和
仪器分析的标准物质与标准方法
标准方法：用于分析仪器 和样品的方法
标准方法的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准方法的验证：按照规 定的程序验证
标准方法的维护：按照规 定的程序维护
标准物质：用于校准仪器 和分析方法的物质
标准物质的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准物质的制备：按照规 定的程序制备
质量保证体系：包括仪器 设备、试剂、操作人员、 实验环境等
仪器分析知识
汇报人：
目录
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添加目录项标题 仪器分析概述
仪器分析的基本原理 仪器分析的实验技术 仪器分析的误差与不确定度 仪器分析的质量保证与标准化
01
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02
仪器分析概述
仪器分析的定义
仪器分析包括色谱分析、光 谱分析、电化学分析、质谱 分析等。
材料分析：分析材料成分、结构、性能等
医药分析：分析药物成分、药效、安全性 等
03
仪器分析的基本原理
仪器分析的物理原理
光谱分析：通过测量物质对光的吸收、反 射或散射来获取信息
色谱分析：利用物质在流动相和固定相之 间的分配系数不同进行分离
质谱分析：通过测量离子的质量和电荷来 获取信息
电化学分析：通过测量电流、电压等电化 学参数来获取信息
仪器分析的发展趋势与未来展望
快速化：仪器分析将更加快 速化，提高分析速度和效率
微型化：仪器分析将更加微 型化，便于携带和操作
智能化：仪器分析将更加智 能化，实现自动分析、自动 诊断等功能
集成化：仪器分析将更加集 成化，实现多种分析方法的
集成和协同工作
绿色化：仪器分析将更加绿 色化，减少对环境的影响和
仪器分析的标准物质与标准方法
标准方法：用于分析仪器 和样品的方法
标准方法的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准方法的验证：按照规 定的程序验证
标准方法的维护：按照规 定的程序维护
标准物质：用于校准仪器 和分析方法的物质
标准物质的选择：根据分 析目的和样品特性选择
标准物质的制备：按照规 定的程序制备
质量保证体系：包括仪器 设备、试剂、操作人员、 实验环境等
《仪器分析》幻灯片PPT
〔三〕物质对光的选择性吸收 当辐射光通过某物体时〔气、液、固〕。
其中某些频率的光被物质选择性吸收， Io I , 即局部辐射能被转移到了物质的原子或分 子上，从而使这些粒子的能级发生跃迁〔基 态 激发态〕。
物质对光产生选择性吸收必须符合：
因为不同物质，分子构造不同，跃迁时 能级差不同，决定了其对光的选择性吸收。
激发态的分子〔原子〕不稳定〔瞬间〕，
吸收光谱法
分子吸收光谱法：物质分子在辐射能作用下，分子内部能 级发生跃迁，产生分子吸收光谱，据此建立的分析方法。 〔UV、 VIS 、 IR)
原子吸收光谱法〔基于被测元素基态原子在蒸气状态下对 特征电磁辐射的吸收而进展元素定量分析的方法----金属元 素〕
核磁共振波谱法〔在外磁场作用下，用10—100m无线电波 照射分子，可引起分子中某种核的能级跃迁，使原子核从 低能级跃迁到高能级，即核磁共振，且在某些特定磁场强 度处产生强弱不同的吸收信号。以吸收信号频率对信号强 度作图---NMR波谱图--- NMR 法〕
电磁辐射和电磁波谱
〔一〕电磁辐射
光为电磁辐射，又称电磁波，是宇宙间的一 种能量形式，以极高速度通过空间传播〔 无线电波〕。具有波粒二象性，即波动性和粒 子性。
波动性：
其中 : 波数〔cm-1)
例 计算 =200nm
=?
=?
粒子性：
一个光子具有的能量
h: planck (6.626×10-34 J·S； 6.626 ×10-27 erg ·S) 1eV=1.602 ×10-12 erg = 1.602 ×10-19 J 由上式知，光子越短，越高，E越大
解：
Lambert-Beer定律的应用条件
1.单色光〔复色光失效〕 2.稀溶液 3.可见光、紫外线、红外线 4.气体、液体、透明均质固体 5.吸收值具有加合性，如溶液中有2种或2种以上组 分共存且不互相影响性质，此定律仍然适用，那么： A总=A1 +A2 +…+An 这是测定混合物的依据。
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j 1
IF4800
固定em=620nm(MAX)
A. 激发光谱
固定发射波长 扫描激发波长
4400 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400 0 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
300
350
400
450
Modern Instrument Analytical Method
三. 分子荧光(磷光)强度与荧光物质浓度的关系
1. 荧光强度(磷光)与浓度的关系 光吸收定律（Lambert – Beer Law）
相应的吸光分数为：
It A lg T lg bC , T e 2.303 bC I0
应用铝—桑色素配合物的荧光进行铝的测定。
19世纪以前，荧光的观察是靠肉眼进行的，直到1928年，才由 Jette和West提出了第一台荧光计。
Modern Instrument Analytical Method
一. 分子荧光与磷光的产生 1. 单重态与三重态 2. 分子的活化与去活化
3.分子发光的类型 按激发的模式分类： 分子发光 按分子激发态的类型分类： 分子发光 按光子能量分类：
4 3 2 1
S0
0 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
ex =290nm (MAX)
em= 620nm(MAX)
Modern Instrument Analytical Method
D.磷光光谱
与发射光谱相同条件下的磷光光谱
C. 激发光谱与发射 光谱的镜像关系
4 3 2 1
IF4800
4400 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400
固定em=620nm(MAX)
1→ 4 1→ 3 1→ 2
固定ex=290nm (MAX)
1→1 1→2 1→4
S1
1→4 1→ 1
ex =290nm (MAX)
荧光激发光谱与 紫外-可见吸收光 谱类似
Modern Instrument Analytical Method
B. 发射光谱(荧光光谱)
固定激发波长 扫描发射波长 发射光谱的形状与激发波长无关： 分子的激发光谱可能含有几个激发带，但发射光谱只含一个发射带； 即使分子被激发到高于S1的电子态，由于经过极快的内转换和振动弛豫降 到S1电子态的最低振动、转动能级，然后以辐射形式释放能量回到基态。
It 1 1 T 1 e 2 .303ε bC I0
IF4800
4400 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400 0 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
激发光谱
发射光谱
2. 三维荧光光谱
I F ∝f (λex 、λem) 固定发射波长、扫描激发波长
磷 光
外转移
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二. 分子荧光(磷光)光谱
1. 荧光(磷光)激发光谱与发射光谱
荧光(磷光)均为光致发光，在光辐射的作用下，荧光物质发射出不 同波长的荧光。 n n
MX hv i MX *
i 1
MX * MX hv j
RLS
DS
TS 散射片三维共振光散射光谱
固定ex=270nm
共振光散射 瑞利散射 拉曼光 二级共振光散射 三级共振光散射
500 550 600 650 700 750 800 850 900
散射片三维共振光散射等高线光谱图
4800
IF
4000 3200 2400 1600 800 0 200
250
蒽的激发光谱
I F ∝f (λex 、λem) 固定激发波长、扫描发射波长
蒽的发射光谱
蒽的三维等高线光谱图
蒽的三维等荧光强度光谱
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VB1和VB2的三维荧光光谱
3.三维共振光散射光谱
ADS ATS ADS ATS RLS DS TS
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§12.1 分子发光的基本原理
第一次记录荧光现象的是 16世纪西班牙的内科医生和植物学家
N.Monardes ， 1575 年 他 提 到 在 含 有 一 种 称 为 “ Lignum Nephriticum”的木头切片的水溶液中，呈现了极为可爱的天蓝 色。 直到1852年，Stokes在考察奎宁和叶绿素的荧光时，用分光光 度计观察到其荧光的波长比入射光的波长稍微长些，才判断这 种现象是这些物质在吸收光能后重新发射不同波长的光，而不 是由光的漫射作用所引起的，从而导入了荧光是光发射的概念， 他还由发荧光的矿石“萤石”推演而提出“荧光”这一术语。 1867 年， Goppelsroder 进行了历史上首次的荧光分析工作，
光致发光 化学发光/生物发光 热致发光 场致发光 摩擦发光 荧光 瞬时荧光 迟滞荧光 磷光
荧光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
斯托克斯荧光(Stokes)： λex < λem 反斯托克斯荧光 (Antistokes)：λex > λem 共振荧光(Resonance)： λex = λem
分子的活化与去活化
振动弛豫
S2
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内转移 荧光
反系间 窜跃
系间 窜跃
１. 辐射跃迁的类型 共振荧光：10-12 sec 荧 光：10-8 sec 磷 光：1~10-4 sec 迟滞荧光:102~10-4 sec ２. 无辐射跃迁的类型
T1
紫 外 可 见 吸 收 光 谱
紫 外 可 见 共 振 荧 光 S0 光 谱
S1
迟 滞 荧 光
振动弛豫: Vr 10-12sec 外 转 移:无辐射跃迁 回到基态 内 转 移:S2~S1能级 之间有重叠 系间窜跃: S2~T1能级 之间有重叠 反系间窜跃:由外部获 取能量后 T1 ~ S2
IF4800
固定em=620nm(MAX)
A. 激发光谱
固定发射波长 扫描激发波长
4400 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400 0 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
300
350
400
450
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三. 分子荧光(磷光)强度与荧光物质浓度的关系
1. 荧光强度(磷光)与浓度的关系 光吸收定律（Lambert – Beer Law）
相应的吸光分数为：
It A lg T lg bC , T e 2.303 bC I0
应用铝—桑色素配合物的荧光进行铝的测定。
19世纪以前，荧光的观察是靠肉眼进行的，直到1928年，才由 Jette和West提出了第一台荧光计。
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一. 分子荧光与磷光的产生 1. 单重态与三重态 2. 分子的活化与去活化
3.分子发光的类型 按激发的模式分类： 分子发光 按分子激发态的类型分类： 分子发光 按光子能量分类：
4 3 2 1
S0
0 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
ex =290nm (MAX)
em= 620nm(MAX)
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D.磷光光谱
与发射光谱相同条件下的磷光光谱
C. 激发光谱与发射 光谱的镜像关系
4 3 2 1
IF4800
4400 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400
固定em=620nm(MAX)
1→ 4 1→ 3 1→ 2
固定ex=290nm (MAX)
1→1 1→2 1→4
S1
1→4 1→ 1
ex =290nm (MAX)
荧光激发光谱与 紫外-可见吸收光 谱类似
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B. 发射光谱(荧光光谱)
固定激发波长 扫描发射波长 发射光谱的形状与激发波长无关： 分子的激发光谱可能含有几个激发带，但发射光谱只含一个发射带； 即使分子被激发到高于S1的电子态，由于经过极快的内转换和振动弛豫降 到S1电子态的最低振动、转动能级，然后以辐射形式释放能量回到基态。
It 1 1 T 1 e 2 .303ε bC I0
IF4800
4400 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400 0 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
激发光谱
发射光谱
2. 三维荧光光谱
I F ∝f (λex 、λem) 固定发射波长、扫描激发波长
磷 光
外转移
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二. 分子荧光(磷光)光谱
1. 荧光(磷光)激发光谱与发射光谱
荧光(磷光)均为光致发光，在光辐射的作用下，荧光物质发射出不 同波长的荧光。 n n
MX hv i MX *
i 1
MX * MX hv j
RLS
DS
TS 散射片三维共振光散射光谱
固定ex=270nm
共振光散射 瑞利散射 拉曼光 二级共振光散射 三级共振光散射
500 550 600 650 700 750 800 850 900
散射片三维共振光散射等高线光谱图
4800
IF
4000 3200 2400 1600 800 0 200
250
蒽的激发光谱
I F ∝f (λex 、λem) 固定激发波长、扫描发射波长
蒽的发射光谱
蒽的三维等高线光谱图
蒽的三维等荧光强度光谱
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VB1和VB2的三维荧光光谱
3.三维共振光散射光谱
ADS ATS ADS ATS RLS DS TS
Modern Instrument Analytical Method
§12.1 分子发光的基本原理
第一次记录荧光现象的是 16世纪西班牙的内科医生和植物学家
N.Monardes ， 1575 年 他 提 到 在 含 有 一 种 称 为 “ Lignum Nephriticum”的木头切片的水溶液中，呈现了极为可爱的天蓝 色。 直到1852年，Stokes在考察奎宁和叶绿素的荧光时，用分光光 度计观察到其荧光的波长比入射光的波长稍微长些，才判断这 种现象是这些物质在吸收光能后重新发射不同波长的光，而不 是由光的漫射作用所引起的，从而导入了荧光是光发射的概念， 他还由发荧光的矿石“萤石”推演而提出“荧光”这一术语。 1867 年， Goppelsroder 进行了历史上首次的荧光分析工作，
光致发光 化学发光/生物发光 热致发光 场致发光 摩擦发光 荧光 瞬时荧光 迟滞荧光 磷光
荧光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
斯托克斯荧光(Stokes)： λex < λem 反斯托克斯荧光 (Antistokes)：λex > λem 共振荧光(Resonance)： λex = λem
分子的活化与去活化
振动弛豫
S2
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内转移 荧光
反系间 窜跃
系间 窜跃
１. 辐射跃迁的类型 共振荧光：10-12 sec 荧 光：10-8 sec 磷 光：1~10-4 sec 迟滞荧光:102~10-4 sec ２. 无辐射跃迁的类型
T1
紫 外 可 见 吸 收 光 谱
紫 外 可 见 共 振 荧 光 S0 光 谱
S1
迟 滞 荧 光
振动弛豫: Vr 10-12sec 外 转 移:无辐射跃迁 回到基态 内 转 移:S2~S1能级 之间有重叠 系间窜跃: S2~T1能级 之间有重叠 反系间窜跃:由外部获 取能量后 T1 ~ S2