华中师范大学等六校合编《分析化学》(第4版)(下册)配套题库-课后习题-分子发光分析法【圣才出品】

第六章分子发光分析法
1．解释下列名词：
（1）荧光；
（2）磷光；
（3）化学发光；
（4）荧光激发光谱；
（5）荧光发射光谱；
（6）荧光量子产率；
（7）荧光猝灭。

答：（1）荧光
如果分子被激发到某个电子激发态的某个振动能级上，处于这个能态的分子会通过振动弛豫、内转换等一系列非辐射方式衰变到S 1态的最低振动能级，然后发生10S S →的辐射跃迁，这个辐射跃迁过程即发射出荧光。

（2）磷光
分子被激发到某个电子激发态的某个振动能级上后，通过振动弛豫、内转换和体系间窜跃等一系列非辐射方式衰变到T 1态的最低振动能级，然后发生01T S →的辐射跃迁，这个辐射跃迁过程即发射出磷光。

（3）化学发光
在某些化学反应中，反应产生的能量可以光辐射的形式释放出来，这种现象称为化学发光。

（4）荧光激发光谱
以不同波长的入射光激发荧光物质，并在固定波长处测量激发出来的荧光强度，然后以激发波长为横坐标，荧光强度为纵坐标绘制关系曲线，便得到荧光激发光谱。

（5）荧光发射光谱
固定激发光的波长和强度不变，测量不同波长处发射的荧光强度，绘制荧光强度随发射波长变化的关系曲线，便得到荧光发射光谱。

（6）荧光量子产率
荧光量子产率是指荧光物质被激发后所发射荧光的光子数与吸收的激发光的光子数之比值。

（7）荧光猝灭
荧光物质与溶液中其他物质发生作用，使荧光强度减弱或者消失的作用称为荧光猝灭。

2．简述影响物质的荧光发射的主要因素。

答：影响物质的荧光发射的主要因素如下：
（1）分子结构
①共轭 键体系：发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团，共轭体系越大，荧光效率越高；
②刚性平面结构：荧光效率高的物质，其分子多是平面构型且具有一定的刚性；
③取代基的影响：取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响，给电子取代基可使荧光增强，吸电子取代基使荧光减弱。

（2）环境因素
①溶剂的影响：溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响，溶剂的极性越强，荧光强度越大；
②温度的影响：温度对溶液荧光强度影响明显，对于大多数荧光物质，升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低；
③pH的影响：溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响；
④内滤光作用和自吸收作用：溶液中若存在能吸收激发光或荧光的物质，就会使实际测到的荧光减弱。

；
⑤荧光猝灭：荧光物质与溶液中其他物质发生作用，使荧光强度减弱或者消失。

3．试从原理和仪器两方面比较吸光光度法和荧光分析法的异同。

答：（1）原理方面：两者都是吸收一定的光辐射能从较低能级跃迁到较高能级；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。

（2）仪器方面：仪器的基本装置相同；不同的是吸光光度法中样品池位于光源、单色器之后，只有一个单色器，且在直线方向测量，而荧光分析法中采用两个单色器，激发单色器（在吸收池前）和发射单色器（在吸收池后），且采用垂直测量方式，即在与激发光项垂直的方向测量荧光。

4．试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、磷光分析法和化学发光分析法。

答：（1）原理方面的比较：荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光，均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射，不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射，
磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射，二者所需的激发能是光辐射能。

而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射，所需的激发能是化学能。

（2）仪器方面的比较：荧光分析和磷光分析所用的仪器相似，都由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、检测器和放大显示器组成。

由于在分析原理上的差别，磷光分析仪器有些特殊的部件，如试样室，磷光镜等。

而化学发光分析法所用仪器不同，不需要光源，但有反应器和反应池及化学反应需要的恒温装置，还有与荧光和磷光分析仪器相同的液槽，单色器，检测器等。

5．如何区别荧光和磷光？其依据是什么？
答：区别荧光和磷光，常采用一种叫磷光镜的机械切光装置，利用荧光和磷光寿命的差异消除荧光干扰或将荧光和磷光分辨开。

6．采取哪些措施可使磷光物质在室温下有较大的磷光效率？
答：使磷光物质在室温下有较大的磷光效率的措施有：
（1）在试液中加入表面活性剂；
（2）将被分析物吸附在固体表面。

7．高浓度的试样是否适合直接采用荧光法测定？为什么？
答：高浓度的试样不适合直接采用荧光法测定。

因为荧光强度与荧光物质的浓度成正比，这是以荧光法进行定量分析的基础。

但这种正比关系只有k lc小于等于0.05，即在荧光物质浓度极低的情况下时才成立。

对于浓度较大的溶液，由于自猝灭和自吸收等因素的影响，
荧光强度与浓度的线性有可能发生偏离，有时甚至随着浓度增大而降低。

8．简述流动注射化学发光分析法及其特点。

答：（1）流动注射化学发光分析法
流动注射化学发光分析法是一种自动化溶液分析技术，其基于把一定体积发热液体试样注射到一个连续流动着的载流中，试样在流动过程中分散、反应，并被载流带到检测器中，再连续记录其光强，吸光度，电极电位等物理参量。

（2）流动注射化学发光分析法特点
流动注射化学发光分析法具有很高的灵敏度和很好的精密度。