原子吸收光谱分析法
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原子吸收光谱法课件
原子吸收光谱法课件
欢迎来到原子吸收光谱法课件！本课件将为您介绍原子吸收光谱法的定义和 原理，并探讨其在科学实验室中的常见仪器，以及样品制备和操作步骤。
原子吸收光谱法的定义和原理
原子吸收光谱法是一种分析方法，通过测量样品中特定元素的吸收光谱来定 量分析该元素的浓度。基于原子对特定波长的吸收特性，该方法被广泛应用 分析食品中的微量元素和有害物质，确 保食品安全和质量合规。
3 药物研发
用于药物制剂中活性成分的浓度分析，确保 药品质量和疗效。
4 金属分析
用于金属合金、地质样品等材料中金属元素 的定量分析，检测材料成分。
优缺点分析
优点
高选择性和准确度，能够定量分析微量元素。适用于多种样品类型。
缺点
需要专用设备和经验操作，成本较高。对于某些元素和化合物可干扰。
技术的进展和未来发展趋势
原子吸收光谱法的技术不断发展，提高了灵敏度和分析速度。未来的发展趋 势包括更小型化的仪器、多元素分析和在线监测技术的推广。
总结和要点
• 原子吸收光谱法是一种常用的定量分析方法。 • 不同类型的原子吸收光谱仪器适用于不同的分析需求。 • 样品制备和操作步骤对结果的准确性至关重要。 • 应用领域广泛，包括环境监测、食品安全和药物研发。 • 优点包括高准确度和选择性，缺点包括设备成本和干扰因素。 • 技术的进展将进一步提高分析性能和便捷性。
常见的原子吸收光谱仪器
火焰原子吸收光谱仪
适用于常见金属元素的分析，如 铁、铜和锌。操作简单，常用于 实验室环境。
石墨炉原子吸收光谱仪
适用于痕量金属元素的分析，如 铅和汞。能够提高灵敏度和准确 度，但操作较为复杂。
电感耦合等离子体原子发 射光谱仪
适用于多元素的快速分析，可检 测从微量到痕量的元素含量。具 有高灵敏度和低检测限。
欢迎来到原子吸收光谱法课件！本课件将为您介绍原子吸收光谱法的定义和 原理，并探讨其在科学实验室中的常见仪器，以及样品制备和操作步骤。
原子吸收光谱法的定义和原理
原子吸收光谱法是一种分析方法，通过测量样品中特定元素的吸收光谱来定 量分析该元素的浓度。基于原子对特定波长的吸收特性，该方法被广泛应用 分析食品中的微量元素和有害物质，确 保食品安全和质量合规。
3 药物研发
用于药物制剂中活性成分的浓度分析，确保 药品质量和疗效。
4 金属分析
用于金属合金、地质样品等材料中金属元素 的定量分析，检测材料成分。
优缺点分析
优点
高选择性和准确度，能够定量分析微量元素。适用于多种样品类型。
缺点
需要专用设备和经验操作，成本较高。对于某些元素和化合物可干扰。
技术的进展和未来发展趋势
原子吸收光谱法的技术不断发展，提高了灵敏度和分析速度。未来的发展趋 势包括更小型化的仪器、多元素分析和在线监测技术的推广。
总结和要点
• 原子吸收光谱法是一种常用的定量分析方法。 • 不同类型的原子吸收光谱仪器适用于不同的分析需求。 • 样品制备和操作步骤对结果的准确性至关重要。 • 应用领域广泛，包括环境监测、食品安全和药物研发。 • 优点包括高准确度和选择性，缺点包括设备成本和干扰因素。 • 技术的进展将进一步提高分析性能和便捷性。
常见的原子吸收光谱仪器
火焰原子吸收光谱仪
适用于常见金属元素的分析，如 铁、铜和锌。操作简单，常用于 实验室环境。
石墨炉原子吸收光谱仪
适用于痕量金属元素的分析，如 铅和汞。能够提高灵敏度和准确 度，但操作较为复杂。
电感耦合等离子体原子发 射光谱仪
适用于多元素的快速分析，可检 测从微量到痕量的元素含量。具 有高灵敏度和低检测限。
原子吸收光谱定量分析方法
原子吸收定量分析方法一、定量分析方法(P145)⑴标准曲线法：配制一系列浓度不同的标准溶液，在相同测定条件下，测定标准系列溶液和待测试样溶液的吸光度，绘制A-c标准曲线，由待测溶液的吸光度值在标准曲线上得到其含量。
(2)标准加入法当试样组成复杂，待测元素含量很低时，应采用标准加入法进行定量分析。
取若干份体积相同的试液(cX)，依次按比例加入不同量的待测物的标准溶液(cO):浓度依次为：cX，cX+cO，cX+2cO，cX+3cO，cX+4cO …分别测得吸光度为：AX ，A1 ，A2 ，A3 ，A4 …直线外推法：以对浓度做图得一直线，图中cX点即待测溶液浓度。
(3)稀释法：⑷内标法：在标准试样和被测试样中，分别加入内标元素，测定分析线和内标线的吸光度比，并以吸光度比与被测元素含量或浓度绘制工作曲线。
内标元素的选择：内标元素与被测元素在试样基体内及在原子化过程中具有相似的物理化学性质，样品中不存在，用色谱纯或者已知含量二、灵敏度和检出限(1)灵敏度1、定义：在一定浓度时，测定值(吸光度)的增量(△ A)与相应的待测元素浓度(或质量)的增量(△ c或A m)的比值(即分析校正曲线的斜率)PS:习惯上用特征浓度和特征质量表征灵敏度2、特征浓度定义：能产生1%吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量浓度定义为元素的特征浓度3、特征质量定义：能产生1%吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测元素的质量定义为元素的特征质量。
(2)检出限定义：适当置信度下，能检测出的待测元素的最低浓度或最低质量。
用接近于空白的溶液，经若干次重复测定所得吸光度的标准偏差的3倍求得。
（3）测定条件的选择1.分析线的选择每种元素都有几条可供选择使用的吸收线。
一般选待测元素的共振线作为分析线，可以得到最好的灵敏度。
在测量高含量元素时，也可选次灵敏线。
2.单色器光谱通带的选择（调节狭缝宽度）光谱通带的选择以排除光谱干扰和具有一定透光强度为原则。
原子吸收光谱分析法
第八章 原子吸收光谱分析
Atomic Absorption Spectrometry, AAS
1
一、原子吸收光谱法
§8-1 概述
1.原子吸收分光光度法的特点 检出限低；准确度高； 选择性好，一般情况下共存元素不干扰；价廉。 2.应用
应用范围广，可测定70多个元素
3.基本原理 原子吸收光谱法: 基于待测元素的基态原子在蒸气状态对 原子共振辐射的吸收程度来确定物质含量的分析方法。
__________，对应的频率称为__________，在此频率处
的吸收称为__________。 ^^谱线轮廓 峰值吸收系数 中心频率 峰值吸收
10
三、吸收线宽度的影响因素
吸收线的宽度受多种因素影响，一类是由原子性质所决定，另
一类是外界因素。 1、自然宽度 Δ N
• 定义：无外界影响时，谱线仍有一定的宽度 • 一般约10-5nm。与其他变宽相比可完全忽略。 2、多普勒变宽（热变宽）Δ D • 定义：又称热变宽，是由于原子在空间作无规则热运动导致的 变宽，通常在原子吸收光谱法测量条件下，多普勒变宽是影响
效率低而且使基态原子在吸收区内停留的时间很短。
（ 2 ）消耗试液量大，一般为 0.5-1 mL 。对于数量很少的试样 （如血液、活体组织等）的分析，受到限制。
（3）不能直接分析固体试样。
36
2. 无火焰原子化装置
利用电热、阴极溅射、等离子体或激光等方法使试样中
待测元素形成基态自由原子。 前广泛使用的是电热高温石墨炉原子化法。 （1）结构 由石墨炉电源、炉体和石墨管三部分组成。
的光谱。（惰性气体光谱干扰很小）
类型:
单元素灯、多元素灯，但多元素灯谱线干扰大，价格贵使用受限
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Atomic Absorption Spectrometry, AAS
1
一、原子吸收光谱法
§8-1 概述
1.原子吸收分光光度法的特点 检出限低；准确度高； 选择性好，一般情况下共存元素不干扰；价廉。 2.应用
应用范围广，可测定70多个元素
3.基本原理 原子吸收光谱法: 基于待测元素的基态原子在蒸气状态对 原子共振辐射的吸收程度来确定物质含量的分析方法。
__________，对应的频率称为__________，在此频率处
的吸收称为__________。 ^^谱线轮廓 峰值吸收系数 中心频率 峰值吸收
10
三、吸收线宽度的影响因素
吸收线的宽度受多种因素影响，一类是由原子性质所决定，另
一类是外界因素。 1、自然宽度 Δ N
• 定义：无外界影响时，谱线仍有一定的宽度 • 一般约10-5nm。与其他变宽相比可完全忽略。 2、多普勒变宽（热变宽）Δ D • 定义：又称热变宽，是由于原子在空间作无规则热运动导致的 变宽，通常在原子吸收光谱法测量条件下，多普勒变宽是影响
效率低而且使基态原子在吸收区内停留的时间很短。
（ 2 ）消耗试液量大，一般为 0.5-1 mL 。对于数量很少的试样 （如血液、活体组织等）的分析，受到限制。
（3）不能直接分析固体试样。
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2. 无火焰原子化装置
利用电热、阴极溅射、等离子体或激光等方法使试样中
待测元素形成基态自由原子。 前广泛使用的是电热高温石墨炉原子化法。 （1）结构 由石墨炉电源、炉体和石墨管三部分组成。
的光谱。（惰性气体光谱干扰很小）
类型:
单元素灯、多元素灯，但多元素灯谱线干扰大，价格贵使用受限
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第03章 原子吸收光谱分析
7
• 各种元素的基态至第一激发态跃迁最易发生，吸收最强，最灵 敏线——主共振吸收线。 • 各种元素的原子结构和外层电子排布不同，由基态至第一激发 态跃迁吸收能量不同，共振线不同——具有特征性。
• 利用基态的原子蒸气对光源辐射的特征谱线（共振线）的吸收
可以进行定量分析。 • 光谱位于光谱的紫外区和可见区。
• 准确度高，分析速度快；
• 应用广泛。 • 局限：不能对多元素同时测定（需更换光源）、对难 熔元素测定灵敏度和精密度较低、对于成分复杂样品 干扰较严重、对多数非金属元素不能直接测定。
5
元素周期表中可用原子吸收光谱法分析的元素
6
3.2 原子吸收光谱法的基本原理
3.2.1 原子吸收光谱的产生
• 基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态 而产生原子吸收光谱。
收定律，有:
I I 0e
Kvl
• 或
I0 A lg 0.434 K v l I
21
• 采用锐线光源进行测量，则Δv发< < Δv
吸
，在辐射线宽度范围内，Kν可近似
发射线
认为不变，并近似等于峰值时的吸收 系数K0，则：
I0 A lg 0.434 K 0l I
22
• 峰值吸收系数K0与谱线的宽度有关，在通常原子吸收测定条
• 由于原子在空间作无规则热运动所导致的，故也称为热变宽。
2v0 vD c
2(ln 2) RT T 7 7.1610 v0 Ar Ar
• Doppler 变宽随温度升高、谱线频率升高和相对原子质量减小而 变宽。
11
3.压力变宽（ 10-3nm）
• 当原子吸收区气体压力变大时，相互碰撞引起的变宽是 不可忽略的。原子之间的相互碰撞导致能级变化，激发 态原子平均寿命缩短，引起谱线变宽。 • 劳伦兹（Lorentz）变宽：待测元素原子和其他粒子碰撞。
第六章原子吸收光谱分析法
激发态原子数Ni与基态原子数No之比较小,<1%. 可以用基 态原子数代表待测元素的原子总数N。
例题 计算2000K和3000K时, Na589.0nm的激发态 与基态原子数之比各为多少？已知gi/g0=2
解：
Ei
hc
4.136 1015eV s 3 1010cm s1 589.0nm 107 cm nm1
AAS的基本原理
赫鲁兹马克(Holtzmark)变宽(R或R): 同种原子碰撞，又称为共振变宽， R随着待测
元素原子密度升高而增大，在原子吸收法中，测定 元素的浓度较低，R一般可以忽略不计 。
自吸变宽：
光源辐射共振线被光源周围较冷的同种原子所吸 收的现象叫做自吸，自吸现象使谱线强度降低，同 时导致谱线变宽。
AAS的基本原理
表征吸收线轮廓（峰）的参数： 中心频率O(峰值频率) :最大吸收系数对应的频率 中心波长λ(nm) :最大吸收系数对应的波长
半宽度ΔO(吸收线宽度)：峰值吸收值一半处的频率
原子吸收线的宽度约为10-3-10-2nm(折合成波长)。
AAS的基本原理
3.吸收峰变宽原因
自然变宽(N或N): 在无外界条件影响时，谱线的固有宽度称为自
AAS的基本原理
一、共振线
1.原子的能级与跃迁 基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。产生的吸收
线叫共振吸收线（简称共振线） —— 吸收光谱 激发态基态，发射出一定频率的辐射。所释放的光线叫共
振发射线（也简称共振线） ——发射光谱 2.元素的特征谱线 1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 跃迁吸收能量不同——具有特征性 2）各种元素的基态第一激发态 最易发生、吸收最强、最灵敏线，特征谱线 3）利用特征谱线(共振线)可以进行定量分析。
例题 计算2000K和3000K时, Na589.0nm的激发态 与基态原子数之比各为多少？已知gi/g0=2
解：
Ei
hc
4.136 1015eV s 3 1010cm s1 589.0nm 107 cm nm1
AAS的基本原理
赫鲁兹马克(Holtzmark)变宽(R或R): 同种原子碰撞，又称为共振变宽， R随着待测
元素原子密度升高而增大，在原子吸收法中，测定 元素的浓度较低，R一般可以忽略不计 。
自吸变宽：
光源辐射共振线被光源周围较冷的同种原子所吸 收的现象叫做自吸，自吸现象使谱线强度降低，同 时导致谱线变宽。
AAS的基本原理
表征吸收线轮廓（峰）的参数： 中心频率O(峰值频率) :最大吸收系数对应的频率 中心波长λ(nm) :最大吸收系数对应的波长
半宽度ΔO(吸收线宽度)：峰值吸收值一半处的频率
原子吸收线的宽度约为10-3-10-2nm(折合成波长)。
AAS的基本原理
3.吸收峰变宽原因
自然变宽(N或N): 在无外界条件影响时，谱线的固有宽度称为自
AAS的基本原理
一、共振线
1.原子的能级与跃迁 基态第一激发态,吸收一定频率的辐射能量。产生的吸收
线叫共振吸收线（简称共振线） —— 吸收光谱 激发态基态，发射出一定频率的辐射。所释放的光线叫共
振发射线（也简称共振线） ——发射光谱 2.元素的特征谱线 1）各种元素的原子结构和外层电子排布不同 跃迁吸收能量不同——具有特征性 2）各种元素的基态第一激发态 最易发生、吸收最强、最灵敏线，特征谱线 3）利用特征谱线(共振线)可以进行定量分析。
第七章原子吸收光谱分析法
? 由于原子的吸收线比发射线的数目少的多，谱线重叠的概率就小的多，空 心阴极灯一般不发射临近波长的辐射线，因而其他辐射线干扰较小，故原 子吸收法选择性高，干扰小且易于克服。
原子吸收光谱法(也称原子吸收分光光法 )与可 见、紫外分光光度法基本原理相同，都是基于物质 对光选择吸收而建立起来的光学分析法。
2010年1月25日1时53分
组成：阳极（吸气金属）、空心圆筒形（使待测原子集中）阴极（W+ 待测元素）、低压惰性气体（谱线简单、背景小）。
工作过程：高压直流电（300V）---阴极电子---撞击隋性原子---电离(二 次电子维持放电)---正离子---轰击阴极---待测原子溅射----聚集空 心阴极内被激发----待测元素特征共振发射线。
? 自然宽度（约在10-5nm数量级）。
?
?2．多普勒变宽（热变宽）：
? 由于多普勒效应而导致的谱线 变宽。由于原子热运动引起的。 其宽度约为 10-3nm数量级。
?3．压力变宽：由于同类原子或 与其它粒子（分子、原子、离子、 电子等）相互碰撞而造成的吸收 谱线变宽。其宽度也约为 10-3nm 数量级。
区别：在可见、紫外分光光度法中，吸光物质 是溶液中被测物质的分子或离子对光的选择吸收， 原子吸收光谱法吸光物质是待测元素的基态原子对 光的选择吸收，这种光是由待测元素制成的空心阴 极灯(称元素灯)作光源。
原子吸收光谱分析的过程:
A元素含量测定----- A元素的空心阴极灯发射特征辐射 --------试样在原子化器中变为气态的基态原子-------吸收空心 阴极灯发射特征辐射---------空心阴极灯发射特征辐射减弱-----产生吸光度------元素定量分析
钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原子吸收线
原子吸收光谱法(也称原子吸收分光光法 )与可 见、紫外分光光度法基本原理相同，都是基于物质 对光选择吸收而建立起来的光学分析法。
2010年1月25日1时53分
组成：阳极（吸气金属）、空心圆筒形（使待测原子集中）阴极（W+ 待测元素）、低压惰性气体（谱线简单、背景小）。
工作过程：高压直流电（300V）---阴极电子---撞击隋性原子---电离(二 次电子维持放电)---正离子---轰击阴极---待测原子溅射----聚集空 心阴极内被激发----待测元素特征共振发射线。
? 自然宽度（约在10-5nm数量级）。
?
?2．多普勒变宽（热变宽）：
? 由于多普勒效应而导致的谱线 变宽。由于原子热运动引起的。 其宽度约为 10-3nm数量级。
?3．压力变宽：由于同类原子或 与其它粒子（分子、原子、离子、 电子等）相互碰撞而造成的吸收 谱线变宽。其宽度也约为 10-3nm 数量级。
区别：在可见、紫外分光光度法中，吸光物质 是溶液中被测物质的分子或离子对光的选择吸收， 原子吸收光谱法吸光物质是待测元素的基态原子对 光的选择吸收，这种光是由待测元素制成的空心阴 极灯(称元素灯)作光源。
原子吸收光谱分析的过程:
A元素含量测定----- A元素的空心阴极灯发射特征辐射 --------试样在原子化器中变为气态的基态原子-------吸收空心 阴极灯发射特征辐射---------空心阴极灯发射特征辐射减弱-----产生吸光度------元素定量分析
钨丝灯光源和氘灯，经分光后，光谱通带0.2nm。而原子吸收线
原子吸收光谱的分析方法
能高的温度和长的时间； 原子化——通过实验确定何时基态原子浓度达最大值； 净化——短时间(3~5s)内去除试样残留物，温度应高于原子化温度。
定量分析方法
1.校正曲线法
配制一组合适的标准溶液，由 低浓度到高浓度依次喷入火焰 ，将获得的吸光度A数据对应于 浓度c作标准曲线，在相同条件 下测定试样的吸光度A，在标准 曲线上求出对应的浓度值。或 由标准试样数据获得线性方程 ，将试样的吸光度A数据代入计 算。注意在高浓度时，标准曲 线易发生弯曲。
一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也可选次灵敏线
（2） 灯电流选择
灯电流过小，光强低且不稳定；灯电流过大，发射线变宽，灵敏度
下降，且影响光源寿命。选择原则：在保证光源稳定且有足够光输出时 ，选用最小灯电流（通常是最大灯电流的1/2~2/3），最佳灯电流通过实 验确定。
(3) 通带（调节狭缝宽度）
b.计算法 设容量瓶A，待测元素浓度cx，吸光度Ax 容量瓶B，待测元素浓度为(cx+cs)，吸光度为Ax+s ，可求得被测试液元素的浓度为:
例：用原子吸收分光光度法测定水样中的锌。取1000mL水样加 热浓缩至100mL，吸取25.00mL水样，分别放入两个50.00mL容 量瓶中，其中一个再加入10.00mL(10.0μg·mL-1)锌标准溶液，均 稀释至刻度。分别测得吸光度为0.210和0.686。计算水样中锌的 含量。
解： cZn = Ax·cS /Ax+S-Ax= 0.210 ×10.0 /0.686- 0.210 =4.41 μg/mL
水样中锌的含量： cZn =4.41 × 50.00 × 100/1000 × 25 = 0.822 mg/L
方法评价
(1) 灵敏度（S）——灵敏度(Sensitivity)IUPAC规定，分析标准函数的一次
定量分析方法
1.校正曲线法
配制一组合适的标准溶液，由 低浓度到高浓度依次喷入火焰 ，将获得的吸光度A数据对应于 浓度c作标准曲线，在相同条件 下测定试样的吸光度A，在标准 曲线上求出对应的浓度值。或 由标准试样数据获得线性方程 ，将试样的吸光度A数据代入计 算。注意在高浓度时，标准曲 线易发生弯曲。
一般选待测元素的共振线作为分析线，测量高浓度时，也可选次灵敏线
（2） 灯电流选择
灯电流过小，光强低且不稳定；灯电流过大，发射线变宽，灵敏度
下降，且影响光源寿命。选择原则：在保证光源稳定且有足够光输出时 ，选用最小灯电流（通常是最大灯电流的1/2~2/3），最佳灯电流通过实 验确定。
(3) 通带（调节狭缝宽度）
b.计算法 设容量瓶A，待测元素浓度cx，吸光度Ax 容量瓶B，待测元素浓度为(cx+cs)，吸光度为Ax+s ，可求得被测试液元素的浓度为:
例：用原子吸收分光光度法测定水样中的锌。取1000mL水样加 热浓缩至100mL，吸取25.00mL水样，分别放入两个50.00mL容 量瓶中，其中一个再加入10.00mL(10.0μg·mL-1)锌标准溶液，均 稀释至刻度。分别测得吸光度为0.210和0.686。计算水样中锌的 含量。
解： cZn = Ax·cS /Ax+S-Ax= 0.210 ×10.0 /0.686- 0.210 =4.41 μg/mL
水样中锌的含量： cZn =4.41 × 50.00 × 100/1000 × 25 = 0.822 mg/L
方法评价
(1) 灵敏度（S）——灵敏度(Sensitivity)IUPAC规定，分析标准函数的一次
仪器分析 第七章 原子吸收光谱法
第七章原子吸收光谱法1.原子吸收光谱的历史2.原子吸收光谱的特点3.原子吸收光谱与紫外可见吸收光谱的区别4.原子吸收光谱分析过程第一节概述1. 原子吸收光谱的历史◆1802年，沃拉斯顿(Wollaston)在研究太阳连续光谱时，首次发现太阳连续光谱中出现暗线。
◆1817年，夫琅和费(Fraunhofer)研究太阳连续光谱时再次发现这些暗线，但无法解释暗线产生的原因。
2/1363/1361825年，法国著名哲学家孔德在哲学讲义中说“恒星的化学组成是人类绝对不能得到的知识”◆1859年，本生、基尔霍夫研究碱金属和碱土金属火焰光谱时，发现钠蒸气发出的光通过温度较低的钠蒸气时，会引起钠光的吸收，并且钠在光谱中位置相同。
发射线与暗线D◆太阳光谱暗线：太阳外围大气圈中钠原子对太阳光谱中钠辐射特征波长光进行吸收的结果。
4/1365/136太阳中含有94种稳定和放射性元素：氢(71％)、氮(27％)、氧、碳、氖、硅、铁等。
◆1955年，澳大利亚物理学家Walsh（沃尔什）发表了著名论文《原子吸收光谱法在分析化学中的应用》，奠定了原子吸收光谱法的基础。
◆1960年以后，原子吸收光谱法得到迅速发展，成为微量、痕量金属元素的可靠分析方法。
6/1362. 原子吸收光谱法的特点✓检出限低：10-10～10-14g。
✓准确度高：1%～5%。
✓选择性好：一般情况下共存元素无干扰。
✓应用范围广：可测定70多种元素。
✗缺点：难熔元素、非金属元素测定困难，不能实现多元素同时分析。
7/1363. 原子吸收与紫外可见吸收的区别✓相同点：利用物质对辐射的吸收进行分析。
✗不同点：◆吸收机理不同：紫外可见为溶液中分子或离子宽带吸收，带宽为几纳米至几十纳米；原子吸收为气态基态原子的窄带吸收，带宽仅为10-3nm。
◆光源不同。
◆试样处理、实验方法及对仪器的要求不同。
8/1364. 原子吸收光谱分析过程◆确定待测元素。
◆选择该元素相应锐线光源，发射出特征谱线。
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04:45:44
荧光定量分析的基础
稀溶液中 IF = 2.3F I0 b c
IF — 荧光强度 F —荧光发射的量子产率 — 摩尔吸光系数
I0 — 入射光强度 b — 试样的吸收光程 c — 试样浓度
当 I0 及 b 一定 IF = k c
荧光强度 IF 与荧光物质的溶液浓度 c 成线性关系
04:45:44
荧光分光光度法测定 面粉中核黄素（VB2）
一、实验目的 二、实验原理 三、FL-4500型气相色谱仪
复旦化学系 教学实验中心
包慧敏
四、实验步骤 五、数据处理 六、思考题
04:45:44
一、实验目的
1、掌握面粉样品的消化方法，了解溶液的pH值等对 核黄素荧光强度的影响。 2、了解荧光分光光度计的主要结构及工作原理，掌握 其正确使用方法。 3、荧光分析法基本原理和学习测绘核黄素的激发光谱 和荧光光谱，标准曲线法定量分析。
四 、实 验 步 骤
1、试样溶液制备 2、实验条件的选择 3、标准曲线的绘制及样品的测定
04:45:44
关于核黄素VB2、面粉中提取方法
面粉主要成分
淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、维生素等。《营养强化面粉国 家标准》面粉中核黄素含量1×10-6～5×10-4g/L，回收率为 98%～105%. 方法检出限4×10-8g/L
2. 吸收光谱与发射光谱 吸收光谱：从低能级向高能级跃迁，使光的强度减弱； 发射光谱：从高能级跃迁回低能级，相应的能量以光的形式
辐射出来
3. 关系 原子光谱：原子吸收光谱、原子发射光谱； 分子光谱：分子吸收光谱（可见、紫外、红外吸收光谱）
04:45:44
原子光谱 V.S. 分子光谱
原子光谱/线光谱：
选择性高：适当选择激发光波长和荧光测定波长 产生荧光的化合物有限，不及分光光度法广泛，干扰物质较少
04:45:44
三、F-4500型荧光分光光度计
样品槽：
比色皿：
？
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F-4500型荧光分光光度计光路图
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F-4500型荧光分光光度计的使用 1、开机
Power-Xe lamp-Main
如荧光素和酚酞结构十分相似， 荧光素在溶液中有很强的荧光， 而酚酞没有。
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如芴和联苯在相同的条件下，荧 光量子产率约为1和0.18
影响荧光发射溶液环境因素 p.362 ： （a）溶剂效应：取决于荧光体和溶剂的化学结构、极
性、重原子效应 （b）温度：T ↑ φf↓ （c）pH 平
衡解离关系 对f.max、φf 均有影响
启动软件 FL Solutions Program
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F-4500型荧光分光光度计的使用
2、波长扫描 wavelength?? Scan Start — Method — Sample — Pre-scan — Measure —数据处理— Report Method:
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2、实验条件的选择
（1）激发光波长、荧光波长选择 吸取核黄素标准溶液1mL于25mL容量瓶，用(5:95)醋酸溶液定容。 暂设定荧光波长即发射光波长EX:525nm,在400-500nm波长范围对激发 波长进行扫描，记录激发光谱曲线；取最大激发波长EM,在400-500nm 波长范围对荧光波长进行扫描，记录荧光光谱曲线。 确定最佳激发光波长、荧光波长
核黄素 又称维生素B2，维他命B2
Riboflavine C17H20O6N4 微溶于水；对空气、氧气稳定，对光 敏感，在430~440nm蓝光照射下会在 525nm附近发绿色荧光；在pH6~7的 水溶液中荧光最强，在pH为11时荧 光消失。
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1、试样溶液制备
面粉10g400mL烧杯 加0.1mol/L盐酸100mL
标准曲线法（工作曲线法）
1. 最大激发波长、 最大吸收波长的选 择； 2. 系列标准溶液绘 制工作曲线； 3. 测定未知溶液， 查得其浓度。
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标准曲线法求解K ：
（1）图解法 （2）解析法
分子荧光分光光度法 v.s. 紫外-可见分光光度法
灵敏度高：测定下限在0.1~0.001 g/mL，比分光光度法高2~4个数量级。 光强I与I0的信号差别 ～ 荧光发射的光强
溶液荧光的猝灭 p.364 荧光物质分子与溶剂分子或溶质分子之间相互作用而导致荧光强度
下降的现象称为荧光的猝灭（或熄灭） 引起荧光猝灭的物质称为荧光猝灭剂。
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问题2. 分子荧光分析法
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光谱名称的问题：
1. 原子光谱与分子光谱 原子光谱：电子能级跃迁； 分子光谱：电子能级、振动能级、转动能级跃迁
（2）酸度选择 取三个25mL容量瓶，各加入核黄素标准溶液1mL，然后分别用1:1盐酸， (5:95)醋酸，5%NaOH溶液稀释到刻度。 分别测定溶液pH值，测定荧光强度，考察酸度对荧光强度的影响，从 中确定最佳酸度。
3、标准曲线的绘制及样品的测定
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五、数据处理
1、从荧光光谱图上读出最大激发（λex）和发射波长 （ λem）
冷却后，用NaOH调至pH6.0-6.5 ，然后立即加稀盐酸至pH4.5
剧烈搅拌，倒入150mL沸水，维持 微沸30min并搅拌使均匀分散 核黄素在碱性溶液中不稳定，要边 加边摇防止局部碱性过强
将混合物定量转移至250mL容量 瓶，用(5:95)醋酸溶液定容。 离心取清液，避光，待测
加1滴丁醇 配平，离心取上清
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二、实验原理
1、荧光、荧光分子/荧光物质 2、荧光分析法：特点 、定量方法 3、核黄素VB2：结构、性质、 面粉中提取方法 4、荧光分光光度计：结构、原理、操作
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问题1. 荧光、荧光分子
荧光产生的机制——去活化过程
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强荧光物质
结构特点：→﹡ 、共轭 体系、 刚性平面结构、 取代基
电子跃迁能级 （单重态、三重态）
分子光谱/带光谱：
电子跃迁能级 分子振动能级 分子转动能级
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吸收光谱 V.S. 发射光谱
激发光谱
荧光光谱
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em.max处
IF～ex
（a）等角三维投影图
（b）等高线光谱图
图15-3 三维荧光光谱的两种表示
分子荧光光度法的一些基本概念 激发光谱、荧光光谱、三维荧光光谱用途？