荧光分析法 小杜 dwz

“荧光分析法是指利用某些物质被紫外光照射后处于激发态，激发态分子经历一个碰撞及发射的去激发过程所发生的能反映出该物质特性的荧光，可以进行定性或定量分析的方法。

荧光分析法

• 1. 概述
  • 基态分子吸收能量被激发到激发态，返回基态会发出光子
  • 分子发光
    • 概要
  • 特点：定量分析，灵敏度高，测定下限比分光光度法高2-4个数量级
• 2. 分子荧光法
  • 物质分子吸收光子被激发，从激发态的最低振动能级返回基态发出的光
  • 电子激发态的 多重度M=2s+1
    • s为自旋量子数，分子中全部轨道电子都是自选配对，s=0
    • 有2个自旋不配对的电子，s=1，M=3，此为激发三重态
  • 跃迁
    • 辐射跃迁（光子发射） 分子荧光 分子磷光
    • 无辐射跃迁（热量形式）
      • • 振动弛豫 在同一电子能级中，电子由高振动能级转至低振动能级，多余能量以热形式发出
      • • 内转换 相同多重态等能态间的无辐射跃迁（两电子激发态之间的能量相差较小）
      • • 系间窜跃 分子由激发单重态跨越到三重态后，荧光强度减弱至熄灭
      • 外转换 激发分子通过与溶剂或其它溶质间的相互作用和能量转换使荧光强度减弱甚至消失
• 3. 光子发射
  • 荧光发射：分子通过内转换及振动弛豫，返回到激发单重态的最低振动能级，然后再以辐射形式发射光量子到基态
  • 磷光发射:分子由三重态返回到基态的各个振动能级而发出光辐射
• 4. 激发光谱与发射光谱（即荧光）
  • 荧光发射波长比激发波长更长，即产生stokes位移
  • 荧光光谱形状与激发波长无关
  • 通常荧光光谱与激发光谱呈镜像对称关系
    • 作为成人的学习法，应该更注重反求诸己， 以自我为中心的应用型学习，求取书籍有帮助的部分， 并用3张便签法进行实现。
• 5. 荧光效率及结构关系
  • 荧光效率越高，光越强，Y＝发射荧光分子数/吸收光分子数
  • 产生荧光条件
    • 分子必须具有与辐射频率相适应的结构，才能吸收激发光
    • 吸收能量后，必须具有一定的荧光量子产率
    • 物质只有吸收紫外光才可能发荧光，所以必须含有共轭双键这样的强吸收基团
  • 内因
    • 跃迁类型：通常，具有π—π*（效率大）及n—π*跃迁才发荧光
    • 共轭效应：增加荧光效率并产生红移
    • 刚性平面结构:氢键能增强平面性和刚性从而加强荧光
    • 给电子取代基增强荧光，吸电子基降低荧光，重原子降低荧光但增强磷光
• 6. 影响荧光强度的外因
  • 溶剂：极性，氢键，配位键等。溶剂极性增大，荧光波长红移，荧光强度增加
  • 温度：敏感。温度上升，强度下降
  • 酸碱
  • 表面活性剂：保护荧光物质，提高荧光效率
  • 浓度（F与C）：elc≤0.05时，成线性关系，高浓度时自熄灭和自吸收，不成线性
• 7. 荧光分析仪
  • 光源：氙灯或高压汞灯
  • 光路呈“ù”垂直测量
  • 有两个单色器，一号为激发，二号为发射单色器
• 可见-紫外光度计光路为“——”
• 吸电子：-COOH,-C=O,-NO2,-NO,-X
• 给电子：-oH,-oR,-NH2,-CN,NR2
• 激发三重态最低振动能级比单重态的最低振动能级能量低，磷光辐射能量比荧光更小，磷光波长更长，发射荧光波长又要比激发光波长长（波长：磷光>荧光>激发光）