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第五章分子發(fā)光分析法1分子發(fā)光基態(tài)分子吸收了一定能量后,躍遷至激發(fā)態(tài),當(dāng)激發(fā)態(tài)分子以輻射躍遷形式將其能量釋放返回基態(tài)時(shí),便產(chǎn)生分子發(fā)光。激發(fā)模式光致發(fā)光(熒光,磷光)熱致發(fā)光場(chǎng)致發(fā)光化學(xué)發(fā)光2主要分析方法:熒光分析法(MolecularFluorescence)磷光分析法(MolecularPhosphorescence)化學(xué)發(fā)光分析法(Chemiluminescence)3§5.1熒光分析法一、概述分子熒光法是根據(jù)物質(zhì)的分子熒光光譜進(jìn)行定性,以熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量的一種方法16世紀(jì),人們已經(jīng)觀察到了熒光現(xiàn)象1852年,Stokes考察了奎寧和葉綠素的熒光,對(duì)熒光現(xiàn)象給出了解釋1864年,Stokes提出將熒光作為一種分析方法1867年,Goppelsroder應(yīng)用鋁-桑色素絡(luò)合物的熒光測(cè)定了鋁1924年,Wawwilous進(jìn)行了熒光量子產(chǎn)率的測(cè)定1926年,Gavila對(duì)熒光壽命進(jìn)行了測(cè)定4熒光分析法的特點(diǎn)靈敏度高

檢出限通常比分光光度法低2-4個(gè)數(shù)量級(jí)選擇性好

包括激發(fā)和發(fā)射兩個(gè)過程,通過前后兩次波長(zhǎng)的選擇,可得到更高的選擇性方法簡(jiǎn)便快速,試樣用量少對(duì)環(huán)境因素比較敏感,能產(chǎn)生強(qiáng)熒光的化合物相對(duì)較少,使其應(yīng)用受到一定限制5二、基本原理6(一)熒光與磷光的產(chǎn)生過程1.分子能級(jí)與躍遷分子能級(jí)比原子能級(jí)復(fù)雜;在每個(gè)電子能級(jí)上,都存在振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí);基態(tài)(S0)→激發(fā)態(tài)(S1、S2、激發(fā)態(tài)振動(dòng)能級(jí)):吸收特定頻率的輻射;量子化;躍遷一次到位;激發(fā)態(tài)→基態(tài):多種途徑和方式(見能級(jí)圖);速度最快、激發(fā)態(tài)壽命最短的途徑占優(yōu)勢(shì);第一、第二、…電子激發(fā)單重態(tài)S1、S2…

;第一、第二、…電子激發(fā)三重態(tài)T1、T2…

;2.電子激發(fā)態(tài)73.激發(fā)態(tài)→基態(tài)的能量傳遞途徑8

電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài),返回基態(tài)時(shí),通過輻射躍遷(發(fā)光)和無輻射躍遷等方式失去能量傳遞途徑輻射躍遷熒光延遲熒光磷光內(nèi)轉(zhuǎn)化外轉(zhuǎn)移系間躥越振動(dòng)弛豫無輻射躍遷

激發(fā)態(tài)停留時(shí)間短、返回速度快的途徑,發(fā)生的幾率大,發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)大熒光:10-9~10-6

s,第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)→基態(tài)磷光:10-4~100

s,第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)→基態(tài)9S2S1S0T1吸收發(fā)射熒光發(fā)射磷光系間躥越內(nèi)轉(zhuǎn)化振動(dòng)弛豫能量l2l1l

3

外轉(zhuǎn)移l

2T2內(nèi)轉(zhuǎn)化振動(dòng)弛豫10S0S2S1T1吸光

1吸光

2熒光

3熒光熒光發(fā)射

處于第一激發(fā)單重態(tài)中的電子躍回至基態(tài)各振動(dòng)能級(jí)時(shí),將得到最大波長(zhǎng)為λ3的熒光。λ3的波長(zhǎng)較激發(fā)波長(zhǎng)λ1或λ2都長(zhǎng),而且不論電子開始被激發(fā)至什么高能級(jí),最終將只發(fā)射出波長(zhǎng)λ3為的熒光。熒光的產(chǎn)生在10-9-10-6s內(nèi)完成。

輻射能量傳遞過程11S0S2S1T1吸光

1吸光

2熒光

3磷光磷光磷光發(fā)射電子由基態(tài)單重態(tài)激發(fā)至第一激發(fā)三重態(tài)的幾率很小,因?yàn)檫@是禁阻躍遷。但是,由第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí),有可能以系間竄躍方式轉(zhuǎn)至第一激發(fā)三重態(tài),再經(jīng)過振動(dòng)馳豫,轉(zhuǎn)至其最低振動(dòng)能級(jí),由此激發(fā)態(tài)躍回至基態(tài)時(shí),便發(fā)射磷光,這個(gè)躍遷過程(T1→S0)也是自旋禁阻的,其發(fā)光速率較慢,約為10-4-100s。因此,這種躍遷所發(fā)射的光,在光照停止后,仍可持續(xù)一段時(shí)間。非輻射能量傳遞過程12振動(dòng)弛豫內(nèi)轉(zhuǎn)化外轉(zhuǎn)移系間躥越13S0S2S1T1吸光

1吸光

2振動(dòng)弛豫在同一電子能級(jí)中,電子由高振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)至低振動(dòng)能級(jí),而將多余的能量以熱

的形式發(fā)出。發(fā)生振動(dòng)弛豫的時(shí)間為10-14-10-12s。14S0S2S1T1吸光

1吸光

2內(nèi)轉(zhuǎn)化當(dāng)兩個(gè)相同多重態(tài)的電子能級(jí)非??拷灾疗湔駝?dòng)能級(jí)有重疊時(shí),常發(fā)生電子由高能級(jí)以無輻射躍遷方式轉(zhuǎn)移至低能級(jí)。處于高激發(fā)單重態(tài)的電子,通過內(nèi)轉(zhuǎn)移及振動(dòng)弛豫,均躍回到第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)。S0S2S1T1吸光

1吸光

215外轉(zhuǎn)移外轉(zhuǎn)移激發(fā)分子與溶劑分子或其它溶質(zhì)分子的相互作用及能量轉(zhuǎn)移,使熒光或磷光強(qiáng)度減弱甚至消失。這一現(xiàn)象稱為“熄滅”或“猝滅”。16S0S2S1T1吸光

1吸光

2熒光

3系間躥越系間躥越

指不同多重態(tài)間的無輻射躍遷,例如S1→T1就是一種系間躥越。通常,發(fā)生系間躥越時(shí),電子由S1的較低振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)移至T1的較高振動(dòng)能級(jí)處。有時(shí),通過熱激發(fā),有可能發(fā)生T1→S1,然后由S1發(fā)生熒光。這是產(chǎn)生延遲熒光的機(jī)理。

(二)熒光效率及其影響因素(1)熒光效率熒光效率用來描述激發(fā)態(tài)分子發(fā)生輻射躍遷返回基態(tài)的概率的大小,定義為發(fā)熒光的分子數(shù)目與激發(fā)態(tài)分子總數(shù)的比值。熒光效率(φf)=發(fā)熒光的分子數(shù)/激發(fā)態(tài)分子總數(shù)φf越高,輻射躍遷的概率越大,發(fā)射的熒光越強(qiáng)具有分析應(yīng)用價(jià)值的熒光化合物,φf應(yīng)在0.1-1之間17(2)熒光與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系物質(zhì)必須能夠吸收紫外-可見光,即分子中必須含有共軛雙鍵這樣的強(qiáng)吸收基團(tuán),共軛體系越大,π電子的離域性越強(qiáng),越易被激發(fā)而產(chǎn)生熒光。共軛芳環(huán)增大,熒光效率提高,熒光峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。 萘φf=0.29,λem=310nm

蒽φf=0.46,λem=400nm18b.分子的剛性平面結(jié)構(gòu)有利于熒光的產(chǎn)生

熒光黃,φf接近1酚酞,沒有熒光剛性平面結(jié)構(gòu)可以減少分子振動(dòng)和碰撞去活的可能性。有機(jī)配位劑與金屬離子形成螯合物后熒光強(qiáng)度增大,也是由于形成了共平面的配合物的原因。19c.取代基的影響給電子基團(tuán)(-OH,-NH2,-NR2,-OR)使共軛體系增大,導(dǎo)致熒光增強(qiáng)。反之,吸電子基團(tuán)(-COOH,-NO,-NO2)使熒光減弱?!爸卦有?yīng)”---隨著鹵素取代基原子序數(shù)的增加,物質(zhì)的熒光減弱,磷光增強(qiáng)的現(xiàn)象。分子中由于重原子的存在導(dǎo)致容易發(fā)生系間竄躍的效應(yīng),產(chǎn)生的原因是原子序數(shù)高的重原子的電子自旋和軌道間的相互作用變大,容易發(fā)生自旋偶合作用,使S1-T1的體系間竄躍顯著增加所致。20(3)環(huán)境因素對(duì)熒光的影響a.溶劑的影響電子激發(fā)態(tài)比基態(tài)具有更大的極性,溶劑的極性增強(qiáng),對(duì)激發(fā)態(tài)會(huì)產(chǎn)生更大的穩(wěn)定作用,使熒光波長(zhǎng)紅移,強(qiáng)度增大。b.溫度的影響輻射躍遷的速率不隨溫度而變,而非輻射躍遷的速率隨溫度升高而顯著增大。T增大,φf減小21c.pH值的影響含有酸性或堿性取代基的芳香族化合物的熒光性質(zhì)受pH值的影響大,共軛酸堿的光譜有明顯差異,同時(shí)質(zhì)子化會(huì)對(duì)π電子體系產(chǎn)生影響。d.表面活性劑的影響形成有序的膠束微環(huán)境,對(duì)激發(fā)單重態(tài)的分子起保護(hù)作用,減小非輻射躍遷的概率,提高熒光效率。22e.溶解氧的熒光熄滅作用氧分子具有順磁性(三重態(tài)),溶解氧的存在,使激發(fā)態(tài)單重態(tài)分子向三重態(tài)的體系間竄躍速率加大,因而會(huì)使熒光效率降低。另一種原因是處于基態(tài)的三重態(tài)能級(jí)的氧分子和激發(fā)單重態(tài)的熒光物質(zhì)相碰撞,形成單重激發(fā)態(tài)的氧分子和三重態(tài)的物質(zhì)分子,導(dǎo)致熒光熄滅。23(三)熒光強(qiáng)度與溶液濃度的關(guān)系熒光強(qiáng)度If正比于吸收的輻射強(qiáng)度Ia與熒光量子產(chǎn)率φf

If=φf

Ia根據(jù)Beer定律Ia=I0-It=I0(1-e-

lc)I0和It分別是入射光強(qiáng)度和透射光強(qiáng)度。代入上式得If=φf

I0(1-10-

lc)=

I0(1-e-2.3

lc)24經(jīng)近似處理,整理得:If

=2.3

f

I0lc當(dāng)入射光強(qiáng)度I0

和l一定時(shí),上式為:If

=Kc即熒光強(qiáng)度與熒光物質(zhì)的濃度成之正比,但這種線性關(guān)系只有在極稀的溶液中,當(dāng)lc0.05時(shí)才成立。對(duì)于較濃溶液,由于猝滅現(xiàn)象和自吸收等原因,使熒光強(qiáng)度和濃度不呈線性關(guān)系。25熒光猝滅

熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或其它溶質(zhì)分子的相互作用引起熒光強(qiáng)度降低的現(xiàn)象稱為熒光猝滅。能引起熒光強(qiáng)度降低的物質(zhì)稱為熒光猝滅劑。導(dǎo)致熒光猝滅的主要類型:①碰撞猝滅碰撞猝滅是指處于激發(fā)單重態(tài)的熒光分子與猝滅劑分子相碰撞,使激發(fā)單重態(tài)的熒光分子以無輻射躍遷的方式回到基態(tài),產(chǎn)生猝滅作用。M+hv→M*(激發(fā))M*→M+hv’(發(fā)生熒光)M*+Q→M+Q+熱(熄滅)26②靜態(tài)猝滅由于部分熒光物質(zhì)分子與猝滅劑分子生成非熒光的配合物而產(chǎn)生的。此過程往往還會(huì)引起溶液吸收光譜的改變。

③轉(zhuǎn)入三重態(tài)的猝滅分子由于系間的跨越躍遷,由單重態(tài)躍遷到三重態(tài)。轉(zhuǎn)入三重態(tài)的分子在常溫下不發(fā)光,它們?cè)谂c其它分子的碰撞中消耗能量而使熒光猝滅。溶液中的溶解氧對(duì)有機(jī)化合物的熒光產(chǎn)生猝滅效應(yīng)是由于三重態(tài)基態(tài)的氧分子和單重激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)分子碰撞,形成了單重激發(fā)態(tài)的氧分子和三重態(tài)的熒光物質(zhì)分子,使熒光猝滅。27④發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的猝滅

某些猝滅劑分子與熒光物質(zhì)分子相互作用時(shí),發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移反應(yīng),因而引起熒光猝滅。⑤熒光物質(zhì)的自猝滅

在濃度較高的熒光物質(zhì)溶液中,單重激發(fā)態(tài)的分子在發(fā)生熒光之前和未激發(fā)的熒光物質(zhì)分子碰撞而引起的自猝滅。有些熒光物質(zhì)分子在溶液濃度較高時(shí)會(huì)形成二聚體或多聚體,使它們的吸收光譜發(fā)生變化,也引起溶液熒光強(qiáng)度的降低或消失。28(四)熒光的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜繪制激發(fā)光譜曲線時(shí),固定測(cè)量波長(zhǎng)為熒光(或磷光)最大發(fā)射波長(zhǎng),然后改變激發(fā)波長(zhǎng),根據(jù)所測(cè)得的熒光(磷光)強(qiáng)度與激發(fā)光波長(zhǎng)的關(guān)系,即可得到激發(fā)光譜曲線。熒光強(qiáng)度最大時(shí)的波長(zhǎng)即為激發(fā)波長(zhǎng)λex。熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜曲線與其紫外吸收曲線可能相同,但激發(fā)光譜曲線是熒光強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線,吸收曲線則是吸光度與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線,兩者在性質(zhì)上是不同的。29如果固定激發(fā)光波長(zhǎng)為其最大激發(fā)波長(zhǎng),然后測(cè)定不同的波長(zhǎng)時(shí)所發(fā)射的熒光或磷光強(qiáng)度,即可得到熒光或磷光發(fā)射光譜曲線。熒光強(qiáng)度最大時(shí)的波長(zhǎng)即為發(fā)射波長(zhǎng)λem30激發(fā)光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系a)波長(zhǎng)比較與激發(fā)(或吸收)波長(zhǎng)相比,熒光發(fā)射波長(zhǎng)更長(zhǎng),即產(chǎn)生所謂Stokes位移。(振動(dòng)弛豫失活所致)b)形狀比較熒光光譜形狀與激發(fā)波長(zhǎng)無關(guān)。盡管分子受激到可到達(dá)不同能級(jí)的激發(fā)態(tài),但由于去活化(內(nèi)轉(zhuǎn)換和振動(dòng)弛豫)到第一電子激發(fā)態(tài)的速率或幾率很大,好像是分子受激只到達(dá)第一激發(fā)態(tài)一樣。換句話說,不管激發(fā)波長(zhǎng)如何,電子都是從第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能層躍遷到基態(tài)的各個(gè)振動(dòng)能層。31c.

鏡像規(guī)則通常熒光發(fā)射光譜與它的吸收光譜(與激發(fā)光譜形狀一樣)成鏡像對(duì)稱關(guān)系。3233三、熒光儀器第一單色器或?yàn)V光片記錄儀第二單色器或?yàn)V光片熒光光源激發(fā)樣品池為了消除入射光和散射光的影響,熒光的測(cè)量通常在與激發(fā)光成直角的方向上進(jìn)行。為消除可能共存的其它光線的干擾,如由激發(fā)所產(chǎn)生的反射光、Raman光以及為將溶液中雜質(zhì)濾去,以獲得所需的熒光,在樣品池和檢測(cè)器之間設(shè)置了第二單色器。熒光作用于檢測(cè)器上,得到響應(yīng)的電信號(hào)。341)光源:強(qiáng)度大、適用波長(zhǎng)范圍寬;常用光源有氙燈、高壓汞燈2)樣品池:低熒光的材料;常用石英,形狀以方形和長(zhǎng)方形為宜3)單色器:

濾光片、分光器4)檢測(cè)器:光電管、光電倍增管35熒光分析的特點(diǎn)

靈敏度高:視不同物質(zhì),檢測(cè)下限在0.1~0.001g/mL之間。

選擇性好:可同時(shí)用激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜定性。

結(jié)構(gòu)信息量多:包括物質(zhì)激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、光強(qiáng)、熒光量子效率、熒光壽命等。

應(yīng)用不廣泛:主要是因?yàn)槟馨l(fā)熒光的物質(zhì)不具普遍性、增強(qiáng)熒光的方法有限、外界環(huán)境對(duì)熒光量子效率影響大、干擾測(cè)量的因素較多。36四、熒光分析法的應(yīng)用

1、無機(jī)分析無機(jī)化合物的熒光分析法有三類:(1)直接法:利用金屬離子或非金屬離子與有機(jī)熒光試劑形成能發(fā)出熒光的絡(luò)合物,在紫外光的輻射下測(cè)量絡(luò)合物所發(fā)射的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量用此法測(cè)定的元素已有七十多種。(2)熒光猝滅法:有些無機(jī)離子不能形成熒光絡(luò)合物,但它可以從金屬-有機(jī)試劑熒光絡(luò)合物中奪取金屬離子或有機(jī)試劑,形成更穩(wěn)定的絡(luò)合物或難溶化合物,使熒光強(qiáng)度降低。(3)催化熒光法:無機(jī)離子形成熒光絡(luò)合物的速度很慢或產(chǎn)生的熒光微弱,在微量金屬離子催化作用下反應(yīng)迅速進(jìn)行,可由在給定時(shí)間內(nèi)測(cè)定的熒光強(qiáng)度增強(qiáng)程度來測(cè)定該金屬離子的濃度;相反,某些微量金屬離子可阻止熒光物質(zhì)的生成或促使熒光物質(zhì)轉(zhuǎn)化為非熒光物質(zhì),根據(jù)熒光熄滅效應(yīng)測(cè)量在給定時(shí)間內(nèi)熒光強(qiáng)度的降低程度測(cè)定該金屬離子的濃度。2、有機(jī)分析(1)脂肪族化合物(2)芳香族化合物(3)在生物化學(xué)、生理醫(yī)學(xué)和臨床、藥物分析中有廣泛應(yīng)用3738熒光試劑:絕大多數(shù)為芳香族化合物,含兩個(gè)以上官能團(tuán),與金屬離子形成五元或六元環(huán)螯合物,使分子剛性平面結(jié)構(gòu)增大。熒光試劑應(yīng)滿足以下要求:(1)與分析物質(zhì)快速定量反應(yīng)(2)形成穩(wěn)定的強(qiáng)熒光物質(zhì)(3)試劑本身無熒光或與產(chǎn)物的熒光光譜能分開(4)生成的熒光絡(luò)合物的激發(fā)和發(fā)射光譜不存在明顯重疊?!?.2磷光分析法分子磷光與分子熒光光譜的主要差別是磷光是第一激發(fā)單重態(tài)的最低能層,經(jīng)系間跨越躍遷到第一激發(fā)三重態(tài),并經(jīng)振動(dòng)弛豫至最低振動(dòng)能層,然后躍遷回到基態(tài)發(fā)生的。39S0S2S1T1吸光

1吸光

2熒光

3磷光與熒光相比,磷光具有如下三個(gè)特點(diǎn):(1)磷光輻射的波長(zhǎng)比熒光長(zhǎng)分子的T1態(tài)能量比S1態(tài)低(2)磷光的壽命比熒光長(zhǎng)由于熒光是S1

S0躍遷產(chǎn)生的,這種躍遷是自旋許可的躍遷,因而S1態(tài)的輻射壽命通常在10-9~10-6s,磷光是T1

S0躍遷產(chǎn)生的,這種躍遷屬自旋禁阻的躍遷,其速率常數(shù)要小,因而輻射壽命要長(zhǎng),大約為10-4~100s(3)磷光的壽命和輻射強(qiáng)度對(duì)于重原子和順磁性離子敏感40磷光很容易受其它輻射或無輻射躍遷的干擾而使其強(qiáng)度減弱,甚至完全消失。因此,為了獲得較強(qiáng)的磷光,宜采取下列措施:1.增加試樣的剛性這種方法可減小質(zhì)點(diǎn)間的碰撞幾率,以減小無輻射躍遷。低溫磷光就是基于這一原理建立起來的。通常,將被分析試樣的乙醚或異戊醇溶液置于液氮中,讓其冷凍至玻璃狀后,即可進(jìn)行磷光測(cè)定。412.固體磷光法此法基于測(cè)量室溫下吸附于固體基質(zhì)上的有機(jī)化合物所發(fā)射的磷光。所用的載體種類較多,有纖維素載體(如濾紙、玻璃纖維)、無機(jī)載體(如硅膠、氧化鋁)以及有機(jī)載體(如乙酸鈉、聚合物、纖維素膜)等。理想的載體是既能將分析物質(zhì)牢固地束縛在表面或基質(zhì)中以增加其剛性,并能減小三重態(tài)的碰撞猝滅等非輻射去活化過程,而本身又不產(chǎn)生磷光背景。3.分子締合物的形成在試液中,表面活性劑與被測(cè)物質(zhì)形成膠束締合物后,可增強(qiáng)其剛性,減小因碰撞而引起的能量損失。4.重原子效應(yīng)在含有重原子的溶劑如碘乙烷和溴乙烷中,有利于系間躥躍這種方式,因而有利于S1→T1躍遷,使磷光得到增強(qiáng)。磷光分析儀

磷光分析儀由光源、激發(fā)光單色器、液槽、發(fā)射光單色器、檢測(cè)器等組成。它與熒光計(jì)的主要區(qū)別在于:液槽為了能在低溫下測(cè)定磷光,盛試樣溶液的石英液槽需要放置在盛液氮的石英杜瓦瓶?jī)?nèi)。磷光鏡由于發(fā)生磷光的物質(zhì)常伴隨有熒光產(chǎn)生,為了區(qū)別熒光和磷光,常采用一種叫磷光鏡的機(jī)械切光裝置,利用熒光和磷光壽命的差異消除熒光干擾。44磷光分析法的應(yīng)用磷光分析法與熒光分析法相互補(bǔ)充,在藥物分析、臨床分析及環(huán)境分析中得到了一定的應(yīng)用。主要用于測(cè)定有機(jī)化合物,如石油產(chǎn)品、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、藥物等方面。45§5.3化學(xué)發(fā)光分析某些物質(zhì)在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),由于吸收了反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)能,而使反應(yīng)產(chǎn)物分子激發(fā)至激發(fā)態(tài),受激分子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí),便發(fā)出一定波長(zhǎng)的光。這種吸收化學(xué)能使分子發(fā)光的過程稱為化學(xué)發(fā)光。化學(xué)發(fā)光是由高能量、不放熱、不做電功或其它功的化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量激發(fā)體系中某種化學(xué)物質(zhì)分子而產(chǎn)生的次級(jí)光發(fā)射?;瘜W(xué)發(fā)光發(fā)生于生物體系則被稱為生物發(fā)光。利用化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象而建立起來的分析方法即為化學(xué)發(fā)光分析。46化學(xué)發(fā)光分析的特點(diǎn):1、靈敏度高2、測(cè)定的線性范圍寬:5-6個(gè)數(shù)量級(jí)3、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單沒有激發(fā)光源,因而無雜散光和背景干擾檢測(cè)發(fā)光總量,因而不需要單色器4、分析速度快局限性:1、可供發(fā)光用的試劑有限2、發(fā)光機(jī)理有待進(jìn)一步研究47一、基本原理1、化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的基本條件A+B→C*

+DC*→C+hν能夠產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的反應(yīng)必須具備下述條件:(1)能快速地釋放出足夠的能量在可見光區(qū)能觀察到化學(xué)發(fā)光,需要170~300kJ/mol的激發(fā)能(2)反應(yīng)途徑有利于激發(fā)態(tài)產(chǎn)物的生成(3)激發(fā)態(tài)分子能夠以輻射躍遷的方式返回基態(tài),或能夠?qū)⑵淠芰哭D(zhuǎn)移給可以產(chǎn)生輻射躍遷的其它分子482、化學(xué)發(fā)光效率和發(fā)光強(qiáng)度化學(xué)發(fā)光效率φCL定義為:φCL=發(fā)射的光子數(shù)/參加反應(yīng)的分子數(shù)=φr?φfφr-激發(fā)態(tài)分子的化學(xué)效率;φf-激發(fā)態(tài)分子的發(fā)光效率φr=激發(fā)態(tài)分子數(shù)/參加反應(yīng)的分子數(shù)φf=發(fā)射

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