文档介绍：第3章荧光分析法
概述
荧光光谱的基本原理
定量分析方法
荧光分析技术及应用
概述
荧光和磷光的发展简史
基本概念
16世纪:在矿物和植物提取液中发现荧光;
1575年:Monardes-植物愈创木切片黄色水溶液-天蓝色荧光;
1852年:Stokes阐明荧光发射机制(奎宁和叶绿素的荧光);
1905年:Wood发现气体分子的共振荧光;
1926年: Gaviola直接测定了荧光寿命;
1923年:荧光X射线光谱;
1964年:原子荧光光谱分析的建立;
1965年:荧光分析在生物分析中广泛应用;
15世纪: 磷光被发现(重晶石在强烈阳光下的发光)
1944年:Lewis提出磷光用于分析的可能性;
1957年:Keirs将磷光分析用于定量分析及多组分混合物分析;
1963年:广泛用于血液及尿液中痕量药物及农药残留量分析。
概述>>
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处于基态的分子吸收能量被激发至激发态,然后从不稳定的激发态释放能量返回至基态。如果通过碰撞以热能或动能的形式释放能量回到基态,称为无辐射跃迁;如果是以辐射(发射光子)的形式回到基态,此种现象称为光致发光。常见的光致发光包括荧光和磷光。
荧光光谱法:基于化合物的荧光测量而建立起来的分析方法,称为荧光光谱法。特点:灵敏度高,检测限通常在ppb级(荧光10-7-10-9mg/mL);发光参数多,可进行动力学分析;分析线性范围比吸收光谱法宽;选择性比吸收光谱法好。
基本原理
分子荧光光谱的产生
激发光谱和发射光谱
发光参数
影响物质发光的因素
基本原理>> 分子荧光光谱的产生
分子能级与电子能级的多重态
荧光和磷光的产生
基本原理>>
分子能级与电子能级的多重态
基态:处于基态的分子,由于成对电子填充在能量最低的各轨道中,能量最低最稳定,所处的能态称为基线单重态(图示A状态)。
单重态:当基态一对电子中的一个被激发到较高能级,其自旋方向不会立刻改变,分子仍处于单重态—激发单重态(图示B状态)。
三重态:如果某电子在跃迁过程中,发生自旋方向改变,则分子具有两个自旋不配对、自旋方向平行的电子,即分子处于激发三重态。激发三重态能量比激发单重态略低(图示C状态)。
光吸收过程
失活过程
发光失活
分子间能量转移失活
非辐射失活
荧光
磷光
振动驰豫
内转换
外转换
系间窜跃
基本原理>>>> 2. 荧光和磷光的产生
复习电磁波谱:光的波粒二象性
γ射线
X射线
紫外光
可见光
红外光
微波
无线电波
λ/nm 10 400 760 5×105 8×105MHz
波长
频率
短
高
长
低
基本原理>>>> 2. 荧光和磷光的产生
吸收
荧光
磷光
激发单重态
激发三重态
内转换
振动驰豫
系间窜跃
振动驰豫
外转换
基态
基本原理>>>> 2. 荧光和磷光的产生