第一章緒論(Preface)

§1-1儀器分析簡(jiǎn)介

一、儀器分析方法在分析化學(xué)中的位置

1.分析化學(xué)

定義：是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，是研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)及其分析方法

的學(xué)科。

分類：化學(xué)分析法；儀器分析法

2.化學(xué)分析法/經(jīng)典分析法

定義：是以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。

分類：重量分析法一絕對(duì)分析法

滴定分析法一相對(duì)分析法：酸堿滴定；絡(luò)合滴定；氧化還原滴定；沉淀滴定

3.儀器分析法(物理和物理化學(xué)分析法)

是采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過(guò)測(cè)量能表征物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)

性質(zhì)來(lái)確定其化學(xué)組成、含量、結(jié)構(gòu)。

‘?Jr董分析

「化學(xué)：》?析法t衣量分析

分

析

化，先化學(xué)》析

學(xué):原?子吸收

電化學(xué)分析

'儀呼分析法-

JR子*射

分類:*?分析

二、儀器分析的特點(diǎn)和局限性

1.儀器分析的特點(diǎn)：

(1)適用于微量、痕量組份含量分析(含量＜1%,測(cè)量的相對(duì)誤差為上10%)；

(2)操作簡(jiǎn)便快速；

(3)最適用于生產(chǎn)過(guò)程中的控制分析。

2.儀器分析的局限性：

(1)準(zhǔn)確度不夠高，相對(duì)誤差通常(1?10%)；

(2)一般都需要以標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行校準(zhǔn)，而很多標(biāo)準(zhǔn)物需要用化學(xué)分析方法來(lái)標(biāo)定;

(3)儀器比較昂貴。

3.儀器分析的發(fā)展趨勢(shì)：

與計(jì)算機(jī)聯(lián)用：自動(dòng)化、數(shù)字化

與其它分析方法聯(lián)用：氣相色譜-光度法聯(lián)用；FIA-光度法聯(lián)用

§1-2定量分析方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.標(biāo)準(zhǔn)曲線

標(biāo)準(zhǔn)曲線：被測(cè)物質(zhì)的濃度或含量X與儀器響應(yīng)信號(hào)y的關(guān)系曲線。

線性范圍：標(biāo)準(zhǔn)曲線直線部分所對(duì)應(yīng)被測(cè)物質(zhì)濃度或質(zhì)量的范圍。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：用“一元線性回歸法”的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法來(lái)給出y與x的關(guān)系式

響應(yīng)信號(hào)：力y2力，5....

-5）（》一歹）

6=^^------------

fa。

，=】

a=y-bx

2.靈敏度

名質(zhì)單位濃度或單位質(zhì)量的變化引起響應(yīng)信號(hào)的變化，稱為方法的靈敏度，用S表

不。

S=包，s=^

dmde

靈敏度也是標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，斜率越大，方法的靈敏度越大。

3.精密度

精密度是指使用同一方法，對(duì)同一試樣進(jìn)行多次分析所得結(jié)果的一致程度。

常用測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差s或相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差s.

=^xlOO%

X

試樣含量的測(cè)定值與試樣含量的真實(shí)值（或標(biāo)準(zhǔn)值）相符合的程度稱為準(zhǔn)確度。準(zhǔn)

確度常用相對(duì)誤差量度。

Er=±&100%

5.檢測(cè)限

檢測(cè)限：在已知置信水平，可以檢測(cè)到的待測(cè)物的最小質(zhì)量或濃度。

檢出限如何計(jì)算呢？

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的t和z檢驗(yàn)，當(dāng)測(cè)量值為標(biāo)準(zhǔn)偏差3倍時(shí)，檢測(cè)結(jié)果的置信度為95%。

測(cè)定空白樣品（或濃度接近空白值）20-30次，求出測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差s,檢出限為標(biāo)

準(zhǔn)偏差s的3倍除以該標(biāo)準(zhǔn)溶液的工作曲線的斜率b。

第二章光學(xué)分析法導(dǎo)論

§2-1電磁輻射

一、電磁輻射的性質(zhì)

紅外光、紫外光、可見(jiàn)光、X射線、無(wú)線電波等都是電磁輻射，電磁輻射具有波

粒二象性一一波動(dòng)性和粒子性。

1.波動(dòng)性一一傳播時(shí)，主要表現(xiàn)為波動(dòng)性

電磁輻射是在空間傳播著的交變電磁場(chǎng)，稱為電磁波。電磁波可用頻率、波長(zhǎng)、

波數(shù)表示。

頻率v—每秒鐘電磁場(chǎng)振蕩的次數(shù)：Hz

波長(zhǎng)九一電磁波相鄰兩個(gè)波峰或波谷間的距離：cm,gm,nm

波數(shù)e—1cm內(nèi)波的數(shù)目a=1/A.

波速。一電磁波傳播的速度，真空中等于光速

c=vX,=3xiol°cnrs"

2.微粒性

光是由光量子或光子流所組成，光子能量與光波頻率之間的關(guān)系為：

E=hv=hc/X=hca

二、電磁波譜

把電磁輻射按波長(zhǎng)大小順序排列就得到電磁波譜

0.005nmlOnrn200nm400nm780nm0.1cm100cm104cm

X射線區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見(jiàn)光紅外微波區(qū)無(wú)線電

波長(zhǎng)短波長(zhǎng)長(zhǎng)

能量大光譜分析法能量小

粒子性波動(dòng)性

§2-2原子光譜和分子光譜

原子和分子是產(chǎn)生光譜的基本粒子，由于它們的結(jié)構(gòu)不同，其光譜特性也不同。

由原子產(chǎn)生光譜稱為原子光譜，分子產(chǎn)生的光譜稱為分子光譜。

一、原子光譜

原子加譜譜線的產(chǎn)生：外層電子在不同能級(jí)之間的躍遷。

原子光譜：氣態(tài)原子發(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)，能發(fā)射或吸收一定頻率的電磁輻射，經(jīng)過(guò)光

譜儀得到的一條條分立的線狀光譜一原子光譜.

1.原子發(fā)射光譜

吸收熱、電、，能激發(fā)態(tài)原子發(fā)射特征譜線，普態(tài)或較低能

基態(tài)原子

2.原子吸收光譜

選擇吸收一定頻率的光

基態(tài)原子----------------------?激發(fā)態(tài)原子

二、分子光譜

光譜產(chǎn)生的原理：

分子平動(dòng)一整個(gè)分子的平動(dòng)，不產(chǎn)生光譜；能量連續(xù)

分子轉(zhuǎn)動(dòng)一分子圍繞質(zhì)量中心的轉(zhuǎn)動(dòng)；

分子振動(dòng)一整個(gè)分子內(nèi)原子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

電子運(yùn)動(dòng)一分子中電子相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

?產(chǎn)生光譜的條件：引起偶極矩的變化

?每一種運(yùn)動(dòng)形式都有一定的能量，用E轉(zhuǎn)、E振、E電表示

?每一種能量都是量子化的，是不連續(xù)的

?電子能級(jí)上有許多振動(dòng)能級(jí)，而振動(dòng)能級(jí)上有許多能量不同的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)

△E轉(zhuǎn)（小￡振＜AE電

能級(jí)躍遷示意圖：

通常情況下，物質(zhì)的分子處于基態(tài)，各種能級(jí)都處于基態(tài)，當(dāng)它受到光照或其它

能量激發(fā)時(shí)，引起分子能級(jí)的躍遷：基態(tài)一激發(fā)態(tài)，按波長(zhǎng)大小排列起來(lái)稱為吸

收光譜

激發(fā)態(tài)

電子-振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)

能級(jí)躍遷

基態(tài)

I

轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)

能級(jí)躍遷

激發(fā)態(tài)一基態(tài)以光輻射形式釋放出來(lái),把釋放的光輻射按波長(zhǎng)排列下來(lái)稱為發(fā)射

光譜_________________________

激發(fā)態(tài)

電子-振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)

能級(jí)躍遷

基態(tài)

轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)能

級(jí)躍遷

吸收或發(fā)射的光子的能量

E光=hv=E2-E廣AE=AE轉(zhuǎn)+AE振+AE電

第五章分子發(fā)光分析法

§5-1熒光分析法

一、概述

1.分子發(fā)光分析法

某些物質(zhì)的分子吸收一定能量后，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，以光輻射的形式從

激發(fā)態(tài)回到基態(tài)，這種現(xiàn)象稱為分子發(fā)光，在此基礎(chǔ)上建立起來(lái)的分析方法為分

子發(fā)光分析法

激發(fā)態(tài)

吸收能

光輻射

星

分子熒光分析法的特點(diǎn)

1.靈敏度高

熒光強(qiáng)度隨激發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)（提高激發(fā)光強(qiáng)度，可提高熒光強(qiáng)度）；

熒光分析法檢測(cè)限比分光光度法低2~4個(gè)數(shù)量級(jí)。

2.選擇性好

a.不同的物質(zhì)用不同的光進(jìn)行激發(fā)，選擇不同的激發(fā)光波長(zhǎng)；

b.不同的物質(zhì)發(fā)射的熒光不同，選擇不同的波長(zhǎng)檢測(cè)熒光；

c.比較容易排除其它物質(zhì)的干擾，選擇性好；

3.實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單

4.待測(cè)樣品用量少；儀器價(jià)格適中；測(cè)定范圍較廣，可定量測(cè)定許多痕量的無(wú)機(jī)物

和有機(jī)物，廣泛應(yīng)用在生物化學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)及農(nóng)牧產(chǎn)品分析、衛(wèi)生檢疫

等領(lǐng)域。

二、基本原理

（一）、熒光和磷光光譜的產(chǎn)生

具有不飽和基團(tuán)的基態(tài)分子光照后，價(jià)電子躍遷產(chǎn)生熒光和磷光

光照激發(fā)

基態(tài)分子價(jià)電子躍

遷到激發(fā)

態(tài)

在光致激發(fā)和去激發(fā)光的過(guò)程中，分子中的價(jià)電子處于不同的自旋狀態(tài)，通常用電

子自旋狀態(tài)的多重性來(lái)描述

1、電子自旋狀態(tài)的多重性

第一激發(fā)單重態(tài)S]

基態(tài)單重態(tài)

s0

大多數(shù)分子含有偶數(shù)電子，基態(tài)分子每一個(gè)軌道中兩個(gè)電子自旋方向總是相反的

JT,處于基態(tài)單重態(tài)。用“So”表示；當(dāng)物質(zhì)受光照射時(shí)，基態(tài)分子吸收光能產(chǎn)

生電子能級(jí)躍遷，由基態(tài)躍遷至能量更高的單重態(tài)，電子自旋方向沒(méi)有改變，這種

躍遷是符合光譜選律的。

So、S|、S2、S3分別代表基態(tài)、第一、二、三激發(fā)單重態(tài)

單重態(tài)分子具有抗磁性，激發(fā)態(tài)的平均壽命約為10-8s

一A第一激發(fā)三重態(tài)T]

LLL基態(tài)單重態(tài)So

若分子中電子躍遷過(guò)程中伴隨著自旋方向的改變，由基態(tài)單重態(tài)一激發(fā)三重態(tài)。這

種躍遷為禁阻躍遷。

三重態(tài)分子具有順磁性，激發(fā)態(tài)的平均壽命約為1O-4-1S.

分子中電子受激躍遷到激發(fā)態(tài)后，處于激發(fā)態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，去激返回到較低

能級(jí)。

2.非輻射躍遷

激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)時(shí)有兩種方式：非輻射躍遷和輻射躍遷

非輻射躍遷：不伴隨發(fā)光現(xiàn)象的躍遷叫非輻射躍遷，體系內(nèi)的多余的能量以熱的形

式釋放。包括：

a.內(nèi)轉(zhuǎn)化：相同的多重態(tài)之間的非輻射躍遷S2Tsi

b.系問(wèn)竄躍：不同的多重態(tài)之間的非輻射躍遷Si—Ti

c.振動(dòng)馳豫：同一電子能級(jí)中，從較高振動(dòng)能級(jí)到較低振動(dòng)能級(jí)的非輻射躍遷

發(fā)生系間竄躍電子自旋方向改變，比內(nèi)轉(zhuǎn)化困難

VR：振動(dòng)馳像

IC；內(nèi)部轉(zhuǎn)換

1SC:系間竄躍

---I-SC=_________________

吸光吸光

3.熒光和磷光光譜的產(chǎn)生

處于S]或T|態(tài)的電子返回S,態(tài)時(shí)，伴隨有發(fā)光現(xiàn)象

a.熒光的產(chǎn)生

■當(dāng)電子從第一激發(fā)單重態(tài)Si的最低振動(dòng)能級(jí)回到基態(tài)So各振動(dòng)能級(jí)所產(chǎn)生的

光輻射叫熒光；

■熒光是相同多重態(tài)間的允許躍遷，產(chǎn)生速度快，10-9-10-6s,外部光源停止照

射，熒光馬上熄滅；

■無(wú)論開(kāi)始電子混加發(fā)至什么高能級(jí)，它都經(jīng)過(guò)無(wú)輻射躍遷消耗能量后到

的最低振動(dòng)能級(jí)，發(fā)射熒光。

b.磷光

當(dāng)受激電子降到Si的最低振動(dòng)能級(jí)后，未發(fā)射熒光，而是經(jīng)過(guò)系間竄躍到Ti振動(dòng)能

級(jí)，經(jīng)振動(dòng)馳豫到「最低振動(dòng)能級(jí)，從Ti最低振動(dòng)能級(jí)回到基態(tài)的各個(gè)振動(dòng)能級(jí)

所發(fā)射的光叫磷光。

從Si要改變電子自旋，發(fā)光速度慢，約為10-4-10s,光照停止后，磷光仍可持

續(xù)一段時(shí)間.

入磷〉大熒〉九激

圖5-1分子熒光、磷光光漕產(chǎn)生過(guò)程示意圖

(二)、熒光效率及其影響因素

1熒光效率

_發(fā)熒光的分子數(shù)

熒光量子效率"/激發(fā)態(tài)分子總數(shù)

(Pf越大，熒光越強(qiáng)，在0~1之間

K,

勿=--------

%K”Ki

Kf為熒光輻射過(guò)程的速率常數(shù)

ZK為非輻射躍遷的速率常數(shù)之和

(-)熒光與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系

1.共朝體系一有較強(qiáng)的熒光

具有共輒體系的芳環(huán)或雜環(huán)化合物，兀電子共朝程度越大，越易產(chǎn)生熒光；環(huán)越多,

共舸程度越大，產(chǎn)生熒光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，發(fā)射的熒光強(qiáng)度越強(qiáng)。

笨!|0.11205278

票0.29286310

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線狀環(huán)結(jié)構(gòu)比非線狀

菲「］結(jié)構(gòu)的熒光波KK350

芳香族化合物因具有共朝的不飽和體系，多數(shù)能發(fā)生熒光

2.剛性平面結(jié)構(gòu)一較穩(wěn)定的平面結(jié)構(gòu)

具有強(qiáng)熒光料分子多數(shù)有剛性平面結(jié)構(gòu)

WQ：

熒器素：氧橋把兩個(gè)環(huán)固定在一個(gè)平面上,具有平面結(jié)構(gòu)，強(qiáng)熒光物質(zhì)。

txa

6rCOO-

酚酰：無(wú)氧橋把兩個(gè)環(huán)固定，不能很好的共平面,為非熒光物質(zhì)。

例1H2-二都J烯

\C=Q/

an

順式：非平面構(gòu)型，非熒光體

HO

反式：平面構(gòu)型，強(qiáng)熒光體

3.金屬螯合物的熒光

大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽類金屬離子，不能產(chǎn)生熒光，但某些螯合物都能產(chǎn)生很強(qiáng)的熒光，可

用于痕量金屬離子的測(cè)定

不少有機(jī)配體是芳香族化合物，是弱熒光體或不發(fā)熒光，但與M“+形成螯合物后剛

性平面結(jié)構(gòu)增大，就會(huì)使熒光加強(qiáng)或產(chǎn)生熒光。

例：8-羥基喳琳為弱熒光體，與M"—A產(chǎn)、Mg?+形成螯合物后，能形成剛性結(jié)構(gòu),

熒光加強(qiáng)OHM

N.K0H

4.取代基的類型

取代基對(duì)熒光物質(zhì)的熒光特征和強(qiáng)度也有很大影響。分成三類：

(1)增強(qiáng)熒光的取代基——有-OH、-OR、-NH2、-NHR、-NR2等給電子基團(tuán)，

由于基團(tuán)的n電子(孤對(duì)電子)的電子云與苯環(huán)上的兀軌道平行，共享了共朝兀

電子，擴(kuò)大了共輒體系，使熒光波長(zhǎng)長(zhǎng)移，熒光強(qiáng)度增強(qiáng)

(2)減弱熒光的取代基----COOH、-NO2、-COOR、-NO、-SH吸電子基團(tuán)，使

熒光波長(zhǎng)短移，熒光強(qiáng)度減弱

芳環(huán)上被F、ChBr、I取代后，使系間竄躍加強(qiáng)，磷光增強(qiáng)，熒光減弱。其熒光

強(qiáng)度隨鹵素原子量增加而減弱，磷光相應(yīng)增強(qiáng)，這種效應(yīng)為重原子效應(yīng)。

5.環(huán)境對(duì)熒光、磷光的影響

(1).溶劑的影響

一般來(lái)說(shuō)，溶劑的極性增強(qiáng)，熒光波長(zhǎng)長(zhǎng)移，熒光強(qiáng)度增大

(2).溫度的影響

因?yàn)檩椛滠S遷的速率基本不隨溫度改變，而非輻射躍遷隨溫度升高顯著增大。大

多數(shù)熒光物質(zhì)都隨溶液溫度升高熒光效率下降，熒光強(qiáng)度減弱。

溫度對(duì)磷光影響更大！

(3).pH的影響

大多數(shù)含有酸性或堿性基團(tuán)的芳香族化合物的熒光性質(zhì)受溶液pH的影響很大

共朝酸堿對(duì)是具有不同熒光性質(zhì)的兩種型體，具有各自的熒光效率和熒光波長(zhǎng)

例：苯酚

OHa

pH=l有熒光pHH3無(wú)熒光

但兩個(gè)苯環(huán)相連的化合物，又表現(xiàn)出相反的性質(zhì)，分子形式無(wú)熒光，離子化后顯熒

光

例：a—蔡酚

OHCT

無(wú)熒光有熒光

另外，表面活性劑也會(huì)影響熒光強(qiáng)度和特性

四、熒光強(qiáng)度與熒光物質(zhì)濃度的關(guān)系

用強(qiáng)度為Io的入射光，照射到液池內(nèi)的熒光物質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生熒光，熒光強(qiáng)度If用儀器

測(cè)得，在熒光濃度很?。ˋ<0.05）時(shí)，熒光物質(zhì)發(fā)射的熒光強(qiáng)度If與濃度有下面的

關(guān)系If-Kc

Io-------------------T

----d熒二池—>

K熒光強(qiáng)度

檢測(cè)器

。=%（/o-/）

la為吸收的輻射強(qiáng)度，I。為入射光強(qiáng)度

/=/。10一'，4=lg4

,（一234）2（_2.34）3

h=%/。［2.34------------------------------］

當(dāng)A<O.O5時(shí)，方括號(hào)中其它各項(xiàng)與第一項(xiàng)相比可忽略不計(jì)，上式簡(jiǎn)化

If=2.3（pJoA=23（pJoKbc

當(dāng)A<0.05時(shí)，If與（pf、I。、K和c有關(guān)，對(duì)一給定物質(zhì)，當(dāng)激發(fā)光波長(zhǎng)和強(qiáng)度

一定時(shí)，8、Io、K和b為常數(shù)，合并為K

1,=Kc同理Ip=Kc

,熒光強(qiáng)度與物質(zhì)濃度呈線形關(guān)系，//=Kc只有在濃度低時(shí)使用，熒光物質(zhì)

測(cè)定的是微量或痕量組分，靈敏度高

/濃度高時(shí)，If與C不呈線形關(guān)系，有時(shí)C增大，If反而降低因?yàn)楣剑郏葜?/p>

后面影響，有時(shí)發(fā)生熒光猝滅效應(yīng)-自熄滅

熒光猝滅：熒光物質(zhì)與溶劑或其它物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或發(fā)生碰撞后使熒光

強(qiáng)度下降或熒光效率（Pr下降稱為熒光猝滅。

>使熒光強(qiáng)度降低的物質(zhì)稱為熒光猝滅劑

＞氧分子及產(chǎn)生重原子效應(yīng)的漠化物、碘化物等都是常見(jiàn)的熒光猝滅劑

＞碰撞猝滅----M+除-M*,M*+Q-M+Q+熱

＞自熄滅——熒光物質(zhì)發(fā)射的熒光被熒光物質(zhì)的基態(tài)分子所吸收，即自吸收現(xiàn)

象

三、熒光和磷光分析儀器

（一）熒光分析儀器——主要由光源、單色器、液槽、檢測(cè)器和顯示器組成

②檢測(cè)器與激發(fā)光互成直角

1、光源

/一般要求激發(fā)光源比吸收測(cè)量中的光源有更大的發(fā)射強(qiáng)度；適用波長(zhǎng)范圍

寬；

/熒光計(jì)中，常使用鹵鴇燈作光源；

/熒光光度計(jì)中常用高壓汞燈和氤弧燈.

利用汞蒸氣放電發(fā)光的

應(yīng)用最廠泛的一種光

光源；常用其發(fā)射365nm、

源，可發(fā)射250?800nm

405nm、436nm三條譜線

很強(qiáng)的連續(xù)光源

以365nm的譜線最強(qiáng)

2、單色器

/熒光計(jì)用濾光片作單色器，熒光計(jì)只能用于定量分析，不能獲得光譜；

/大多數(shù)熒光光度計(jì)一般采用兩個(gè)光柵單色器，有較高的分辨率，能掃描圖譜,

既可獲得激發(fā)光譜，又可獲得熒光光譜；

/第一單色器作用：分離出所需要的激發(fā)光，選擇最佳激發(fā)波長(zhǎng)九ex，用此激

發(fā)光激發(fā)液池內(nèi)的熒光物質(zhì)；

/第二單色器作用：濾掉一些雜散光和雜質(zhì)所發(fā)射的干擾光，用來(lái)選擇測(cè)定用

的熒光波長(zhǎng)九em。在選定的入em下測(cè)定熒光強(qiáng)度，定量分析。

3、樣品池

盛放測(cè)定溶液，通常是石英材料的方形池，四面都透光，只能用手拿棱或最上邊。

4、檢測(cè)器

/把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，放大，直接轉(zhuǎn)成熒光強(qiáng)度；

/熒光的強(qiáng)度一般較弱，要求檢測(cè)器有較高的靈敏度，熒光光度計(jì)采用光電倍

增管；

/熒光分析比吸收光度法具有高得多的靈敏度，是因?yàn)闊晒鈴?qiáng)度與激發(fā)光強(qiáng)度

成正比，提高激發(fā)光強(qiáng)度可大大提高熒光強(qiáng)度。

5、讀出裝置

記錄儀記錄或打印機(jī)打印出結(jié)果，掃描激發(fā)光譜和發(fā)射光譜

(-)激發(fā)光譜和熒光、磷光光譜

熒光和磷光均為光致發(fā)光，合適的激發(fā)光波長(zhǎng)需根據(jù)激發(fā)光譜確定。

1.激發(fā)光譜:是在固定熒光波長(zhǎng)下，測(cè)量熒光體的熒光強(qiáng)度隨激發(fā)波長(zhǎng)變化的光

譜。

獲得方法：先把第二單色器的波長(zhǎng)固定，使測(cè)定的Mm不變，改變第一單色器波

長(zhǎng)，從200?700nm掃描，讓不同波長(zhǎng)的光照在熒光物質(zhì)上，測(cè)定它的熒光強(qiáng)度，

以I為縱坐標(biāo)，鼠x為橫坐標(biāo)得左圖，即熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜。

從曲線上找出七x，實(shí)際上選波長(zhǎng)較長(zhǎng)的高波長(zhǎng)峰。

2熒光光譜

冏定九c激發(fā)光波K

em

獲得方法：先把第一單色器的波長(zhǎng)固定，使激發(fā)的晨x不變，改變第二單色器波

長(zhǎng)，讓不同波長(zhǎng)的光掃描，測(cè)定它的發(fā)光強(qiáng)度，以I為縱坐標(biāo)，Mm為橫坐標(biāo)得左

圖，即熒光物質(zhì)的發(fā)射光譜，從曲線上找出最大的屋皿

(三)磷光分析儀器

與熒光分析儀器相似，主要差異如下：

1.試樣室

試樣需在液氮溫度(77K,-196C)下測(cè)定低溫磷光(將液池放在盛放液氮的杜

瓦瓶?jī)?nèi))。

固體表面室溫磷光分析需特制試樣室。

2.磷光鏡

有些物質(zhì)既可產(chǎn)生熒光，又能產(chǎn)生磷光。用機(jī)械切光裝置-磷光鏡區(qū)別熒光和磷

光。利用熒光壽命短，磷光壽命長(zhǎng)消除熒光干擾。

四、熒光分析法的應(yīng)用

(一)定量分析方法

定量分析依據(jù)If=KcIp=Kc

1.標(biāo)準(zhǔn)曲線法——最常用的定量分析方法

將已知量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與試樣在相同條件下處理，配制一系列標(biāo)準(zhǔn)液，測(cè)定它們的

相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度。

以相對(duì)熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)

濃度C|c2c3c4c5cx

熒光強(qiáng)度IflIf2If3If4If5Ifx

2.熒光猝滅法

把熒光猝滅用在定量分析上，具有較高的靈敏度和選擇性

若熒光物質(zhì)M與猝滅劑Q生成不發(fā)熒光的基態(tài)配合物MQ

M+Q=MQ(非熒光物質(zhì))

K_/M0)

LCW)C(0)

g=l+K/C(Q)

/后

Ik猝滅劑加入前的熒光強(qiáng)度

I后-猝滅劑加入后試液的熒光強(qiáng)度

C(Q)-猝滅劑濃度

K「常數(shù)

I防/I后與C(Q)有線性關(guān)系，可求猝滅劑含量

與標(biāo)準(zhǔn)曲線法相似，對(duì)一定濃度的熒光體系，分別加入一系列不同量的猝滅劑

Q,配成一個(gè)熒光物質(zhì)-猝滅劑體系，然后在相同條件下測(cè)定它們的熒光強(qiáng)度，

得一曲線

取相同熒光物質(zhì)MCMCMCMCM...CM

加不同量QCQOCQICQ2CQ3...CQX(CQO

后

析

熒光分

合物的

組分混

4.多

測(cè)

長(zhǎng)處

熒波

的人

各自

別在

可分

定，

直接測(cè)

擾，可

互不干

光峰相

分的熒

果兩組

(1)如

含量

們的

出它

定，求

下一個(gè)

激發(fā)光

在某一

區(qū)別，

顯著

光譜有

激發(fā)

，但

互干擾

光峰相

分的熒

果兩組

(2)如

定

進(jìn)行測(cè)

激發(fā)光

不同的

可選用

熒光；

不產(chǎn)生

一組分

，另

熒光峰

產(chǎn)生

組分

方法

分析

定性

(二)

分析

合物的

無(wú)機(jī)化

1.

化合物

與有機(jī)

多，但

為數(shù)不

測(cè)定的

應(yīng)用于

熒光并

接產(chǎn)生

，能直

物中

機(jī)化合

/無(wú)

采用

較常

其中

多種，

達(dá)70

元素

析的

光分

行熒

，進(jìn)

合物后

有機(jī)配

熒光的

生成發(fā)

元素

些稀土

及某

、Cd

g、Zn