分子發(fā)光熒光磷光和化學(xué)省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

分子發(fā)光—熒光、磷光和化學(xué)發(fā)光

molecularluminescenceanalysis

概論分子熒光和磷光光譜分析法化學(xué)發(fā)光分析法1/54教學(xué)要求掌握熒光產(chǎn)生、熒光效率及其影響原因；重點(diǎn)掌握溶液強(qiáng)度與溶液濃度關(guān)系及定量分析方法；搞清熒光分析儀器主要部件及與分子吸收儀器主要區(qū)分。了解磷光分析法及化學(xué)發(fā)光分析法。重點(diǎn)：熒光效率及影響原因；溶液強(qiáng)度與溶液濃度關(guān)系及定量分析方法；難點(diǎn)：熒光產(chǎn)生，影響熒光效率原因2/54概述一、分子發(fā)光類型熒光Fluorescence磷光Phosphorescence化學(xué)發(fā)光Chemiluminescence光致發(fā)光3/54特點(diǎn)：靈敏度高（1-100ppb)：有可達(dá)0.01ppb。比吸收光度法高2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。WHY??選擇性好方法簡(jiǎn)單快速，用樣量少應(yīng)用不太廣泛。4/54分子熒光與磷光光譜分析法

molecularfluorescenceandphosphorescence熒光：16世紀(jì)：在礦物和植物提取液中發(fā)覺(jué)熒光；1575年：Monardes——植物愈創(chuàng)木切片黃色水溶液——天蘭色熒光；1852年：Stokes說(shuō)明熒光發(fā)射機(jī)制（分光計(jì)觀察奎寧和葉綠素?zé)晒?，發(fā)覺(jué)波長(zhǎng)稍長(zhǎng)于入射光波長(zhǎng)——認(rèn)識(shí)到熒光為“重新發(fā)光”而不是漫射光；1905年：Wood發(fā)覺(jué)氣體分子共振熒光；1926年:Gaviola直接測(cè)定了熒光壽命；1923年：熒光X射線光譜；1964年：原子熒光光譜分析建立；1965年：熒光分析在生物分析中廣泛應(yīng)用；5/54磷光：15世紀(jì)被發(fā)覺(jué)（重晶石在強(qiáng)烈陽(yáng)光下發(fā)光）1944年：Lewis提出磷光用于分析可能性；1957年：Keirs將磷光分析用于定量分析及多組份混合物分析；1963年：廣泛用于血液及尿液中痕量藥品及農(nóng)藥殘留量分析；6/54一、熒光和磷光產(chǎn)生luminescenceprocessofmolecularfluorescencephosphorescence1.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))：吸收特定頻率輻射；量子化；躍遷一次到位；激發(fā)態(tài)→基態(tài)：各種路徑和方式；速度最快、激發(fā)態(tài)壽命最短路徑占優(yōu)勢(shì)7/542.電子激發(fā)態(tài)多重度電子激發(fā)態(tài)多重度：M=2S+1平行自旋比成對(duì)自旋穩(wěn)定(洪特規(guī)則)，三重態(tài)（tripletstate

）能級(jí)比對(duì)應(yīng)單重態(tài)（singletstate

）能級(jí)低；激發(fā)單重態(tài)：分子吸收能量，電子自旋依然配對(duì)，為單重態(tài)，稱為激發(fā)單重態(tài)，以S1，S2…表示

激發(fā)三重態(tài)：分子吸收能量，電子自旋不再配對(duì)，為三重態(tài)，稱為激發(fā)三重態(tài)，以T1，T2….表示。大多數(shù)有機(jī)分子基態(tài)處于單重態(tài)，電子自旋配對(duì)，多重度=2s+1=1，為單重態(tài)，以S0表示。

S0→T1禁阻躍遷8/54單重態(tài)基態(tài)S0吸收輻射通常自旋不變激發(fā)態(tài)S1/S2單重態(tài)基態(tài)S0吸收輻射自旋改變激發(fā)態(tài)T1/T2規(guī)則Hund平行自旋能量更低泡利不相容原理三重態(tài)tripletstate激發(fā)后S/T兩態(tài)激發(fā)態(tài)9/54單重態(tài)與三重態(tài)

Mg基態(tài)與第一激發(fā)態(tài)基態(tài)1st激發(fā)態(tài)3s3p內(nèi)量子數(shù)J有2S+1個(gè)取值(L+S),(L+S-1),…,(|L-S|)L=0(用S表示)1(用P表示)1J=012,1,0光譜

項(xiàng)

改變自旋/禁阻/磷光3p10/543.激發(fā)態(tài)→基態(tài)能量傳遞路徑

電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài)，返回基態(tài)時(shí)，經(jīng)過(guò)輻射躍遷(發(fā)光)和無(wú)輻射躍遷等方式失去能量（去活化）傳遞路徑輻射躍遷熒光延遲熒光磷光內(nèi)轉(zhuǎn)移外轉(zhuǎn)移系間跨越振動(dòng)弛豫無(wú)輻射躍遷激發(fā)態(tài)停留時(shí)間短、返回速度快路徑，發(fā)生幾率大，發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)大；熒光：10-7～10-9s,第一激發(fā)單重態(tài)最低振動(dòng)能級(jí)→基態(tài)；磷光：10-4～10s；第一激發(fā)三重態(tài)最低振動(dòng)能級(jí)→基態(tài)；11/54S2S1S0T1吸收發(fā)射熒光發(fā)射磷光系間跨越內(nèi)轉(zhuǎn)換振動(dòng)弛豫能量l2l1l

3

外轉(zhuǎn)換l

2T2內(nèi)轉(zhuǎn)換振動(dòng)弛豫12/54能量傳遞過(guò)程（1）振動(dòng)弛豫（VibrationalRelaxation,VR）在液相或壓力足夠高氣相中，處于激發(fā)態(tài)分子因碰撞將能量以熱形式傳遞給周圍分子，從而從高振動(dòng)能層失活至低振動(dòng)能層過(guò)程，稱為振動(dòng)弛豫。（2）內(nèi)轉(zhuǎn)換（InternalConversion，IC）對(duì)于含有相同多重度分子，若較高電子能級(jí)低振動(dòng)能層與較低電子能級(jí)高振動(dòng)能層相重合時(shí)，則電子可在重合能層之間經(jīng)過(guò)振動(dòng)耦合產(chǎn)生無(wú)輻射躍遷，如S2-S1；T2-T1。（3）外轉(zhuǎn)換（ExternalConversion，EC）受激分子與溶劑或其它分子相互作用發(fā)生能量轉(zhuǎn)換而使熒光或磷光強(qiáng)度減弱甚至消失過(guò)程，也稱“熄滅”或“猝滅”。13/54（4）系間跨躍（IntersystemConversion，ISC）系間跨躍是發(fā)生在兩個(gè)不一樣多重態(tài)之間無(wú)輻射躍遷，如從S1到T1，該躍遷是禁阻。然而，當(dāng)不一樣多重態(tài)兩個(gè)電子能層有較大重合時(shí)，處于這兩個(gè)能層上受激電子自旋方向發(fā)生改變，即可經(jīng)過(guò)自旋-軌道耦合而產(chǎn)生無(wú)輻射躍遷，該過(guò)程稱為系間跨躍。（5）熒光發(fā)射分子電子從單重激發(fā)態(tài)（Kasha規(guī)則）最低振動(dòng)能級(jí)在很短時(shí)間（10-9-10-6s）躍遷到基態(tài)各振動(dòng)能層時(shí)所產(chǎn)生光子輻射稱為熒光。因?yàn)楦鞣N去活化過(guò)程存在，熒光輻射能通常要比激發(fā)能量低，或者說(shuō)，熒光波長(zhǎng)大于激發(fā)波長(zhǎng)（Stokes效應(yīng)）。14/54（7）磷光發(fā)射從單重態(tài)到三重態(tài)分子間發(fā)生系間跨躍躍遷后，再經(jīng)振動(dòng)弛豫回到三重態(tài)最低振動(dòng)能層，最終，在10-4-10s內(nèi)躍遷到基態(tài)各振動(dòng)能層所產(chǎn)生輻射。在光照停頓后，磷光仍可連續(xù)一段時(shí)間。（8）延遲熒光通常，發(fā)生系間竄躍時(shí)，電子由S1較低振動(dòng)能級(jí)轉(zhuǎn)移至T1較高振動(dòng)能級(jí)處。有時(shí)，經(jīng)過(guò)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)生延遲熒光機(jī)理。15/54去活化演示ee吸收馳豫eeS0S0S2S116/54去活化演示e內(nèi)部轉(zhuǎn)換e熒光e17/54熒光產(chǎn)生過(guò)程熒光產(chǎn)生eeee吸收激發(fā)振動(dòng)馳豫內(nèi)部轉(zhuǎn)換S1最低振動(dòng)能級(jí)熒光輻射S0各振動(dòng)能級(jí)18/54二、熒光、磷光與化學(xué)結(jié)構(gòu)關(guān)系1.熒光量子產(chǎn)率熒光量子產(chǎn)率也叫熒光效率或量子效率，它表示物質(zhì)發(fā)射熒光能力，通慣用下式表示

或

在產(chǎn)生熒光過(guò)程中，包括到許多輻射和無(wú)輻射躍遷過(guò)程，如熒光發(fā)射、內(nèi)轉(zhuǎn)移，系間跨躍和外轉(zhuǎn)移等。很顯著，熒光量子產(chǎn)率，將與上述每一個(gè)過(guò)程速率常數(shù)相關(guān)。19/54kf:應(yīng)光發(fā)射過(guò)程速率常數(shù)。

可見(jiàn)，凡是使kf增加，使其它去活化常數(shù)降低原因均可增加熒光量子產(chǎn)率。通常，kf由分子結(jié)構(gòu)決定（內(nèi)因），而其它參數(shù)則由化學(xué)環(huán)境和結(jié)構(gòu)共同決定。

分析應(yīng)用價(jià)值：量子產(chǎn)率>0.1。

2.熒光、磷光與有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)關(guān)系

（1）躍遷類型：通常，含有—*及n—*躍遷結(jié)構(gòu)分子才會(huì)產(chǎn)生熒光。而且—*躍遷量子效率比n—*躍遷要大得多（前者大、壽命短、kISC?。?。20/542.熒光、磷光和有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)關(guān)系（1）.躍遷類型：通常，含有—*及n—*躍遷結(jié)構(gòu)分子才會(huì)產(chǎn)生熒光。而且—*躍遷量子效率比n—*躍遷要大得多（前者大、壽命短、kISC?。?。π→π*躍遷自旋許可躍遷，有利于熒光發(fā)射n→π*躍遷自旋禁阻躍遷，有利于磷光發(fā)射21/54（2）.共軛體系：共軛度越大，分子熒光效率越大，且熒光光譜向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。增大共軛萘φf(shuō)=0.29，λf=310nm蒽φf(shuō)=0.46，λf=400nm在多烯結(jié)構(gòu)中，ph（CH=CH）3ph和ph（CH=CH）2ph在苯中熒光效率分別為0.68和0.28。絕大多數(shù)能發(fā)熒光物質(zhì)為含芳香環(huán)或雜環(huán)化合物。22/54（3）.平面剛性結(jié)構(gòu)：分子剛性（Rigidity）越強(qiáng)，分子振動(dòng)少，與其它分子碰撞失活機(jī)率下降，熒光量子效率提升。23/54（4）.取代基

給電子取代基增強(qiáng)熒光（p-共軛），熒光波長(zhǎng)紅移，如-OH、-OR、-NH2、-CN、NR2等；吸電子基降低熒光，而使磷光加強(qiáng)，如-COOH、-C=O、-NO2、-NO、-X等；重原子降低熒光但增強(qiáng)磷光，如苯環(huán)被鹵素取代，從氟苯到碘苯，熒光逐步減弱到消失，該現(xiàn)象也稱重原子效應(yīng)。有利原因增大共軛剛性結(jié)構(gòu)給電子基團(tuán)不含雜原子24/543.無(wú)機(jī)化合物熒光（1）螯合物中配位體發(fā)光不少有機(jī)化合物即使含有共軛雙鍵，但因?yàn)椴皇莿傂越Y(jié)構(gòu)，分子處于非同一平面，因而不發(fā)生熒光。若這些化合物和金屬離子形成螯合物，伴隨分子剛性增強(qiáng)，平面結(jié)構(gòu)增大，常會(huì)發(fā)生熒光。如8-羥基喹啉本身有很弱熒光，但其金屬螯合物含有很強(qiáng)熒光。（2）螯合物中金屬離子特征熒光這類發(fā)光過(guò)程通常是螯合物首先經(jīng)過(guò)配位體

躍遷激發(fā)，接著配位體把能量轉(zhuǎn)給金屬離子，造成dd

躍遷和f

f

躍遷，最終發(fā)射是d

d躍遷和f

f躍遷光譜。25/54三、影響光致發(fā)光原因1.熒光強(qiáng)度與溶液濃度關(guān)系泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)常A<0.05If與A關(guān)系A(chǔ)與c正比，低濃度26/54（1）溶劑對(duì)熒光強(qiáng)度影響：

溶劑極性可增加或降低熒光強(qiáng)度（改變—*及

n—*躍遷能量），并使熒光峰發(fā)生移動(dòng)。與溶劑作用從而改變熒光物質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)增加或降低熒光強(qiáng)度，并使熒光峰發(fā)生移動(dòng)。（2）溫度：溫度上升使熒光強(qiáng)度下降。其中一個(gè)原因是分子內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化作用。當(dāng)激發(fā)分子接收額外熱能時(shí)，有可能使激發(fā)能轉(zhuǎn)換為基態(tài)振動(dòng)能量，隨即快速振動(dòng)弛豫而喪失振動(dòng)能量。另一個(gè)原因是碰撞頻率增加，使外轉(zhuǎn)換去活幾率增加。所以體系降低溫度可增加熒光分析靈敏度。2.影響熒光強(qiáng)度原因27/54（3）pH值影響：帶有酸性或堿性官能團(tuán)大多數(shù)芳香族化合物熒光與溶液pH相關(guān)。不一樣pH值，化合物所處狀態(tài)不一樣，不一樣化合物或化合物分子與其離子在電子構(gòu)型上有所不一樣，所以，它們熒光強(qiáng)度和熒光光譜就有一定差異。對(duì)于金屬離子與有機(jī)試劑形成發(fā)光螯合物，首先pH會(huì)影響螯合物形成，另首先還會(huì)影響螯合物組成，因而影響它們熒光性質(zhì)。（4）熒光熄滅（猝滅）效應(yīng)熒光分子與溶劑分子或其它溶質(zhì)分子相互作用引發(fā)熒光強(qiáng)度降低現(xiàn)象稱為熒光熄滅。能引發(fā)熒光強(qiáng)度降低物質(zhì)稱為熄滅劑（猝滅劑）。

28/54

碰撞猝滅及能量轉(zhuǎn)移：主要/外部轉(zhuǎn)換熱效應(yīng)

溶劑或溶質(zhì)分子間發(fā)生物理或化學(xué)作用造成熒光強(qiáng)度下降。與熄滅劑碰撞：M*+Q→M+Q+熱激發(fā)熄滅劑：M*+Q→M+Q*

氧熄滅：順磁性氧分子，促系間跨躍成三重態(tài)。尤其對(duì)無(wú)取代基芳香族化合物熒光影響較為顯著。溶劑粘度大↓溫度高↑

自熄滅/自吸收

自熄：濃度高時(shí)，激發(fā)態(tài)之間相互碰撞自吸：熒光曲線與吸收曲線重合時(shí)，被基態(tài)分子吸收低濃度！29/54四、熒光和磷光分析儀器（一）熒光光度計(jì)光源單色器1樣品池單色器2檢測(cè)器放大與統(tǒng)計(jì)垂直方向30/54與分光光度計(jì)主要差異①垂直測(cè)量方式,消除透射光影響②兩個(gè)單色器，激發(fā)和發(fā)射，慣用光柵光源：慣用氙燈、高壓汞燈和激光光源。要求：強(qiáng)度大、使用波長(zhǎng)范圍寬試樣室：四面光石英池固體試樣架四面光比色皿31/54（二）激發(fā)光譜和熒光、磷光光譜excitationspectrumandfluorescence（phosphorescence）spectrum1.熒光(磷光)激發(fā)光譜曲線λEx

固定測(cè)量波長(zhǎng)(選最大發(fā)射波長(zhǎng)),化合物發(fā)射熒光(磷光)強(qiáng)度與照射光波長(zhǎng)關(guān)系曲線（圖中曲線I）。激發(fā)光譜曲線最高處，處于激發(fā)態(tài)分子最多，熒光強(qiáng)度最大色散系統(tǒng)：光柵

第一單色器選激發(fā)光波長(zhǎng)

第二單色器選熒光波長(zhǎng)檢測(cè)器：光電倍增管。32/542.熒光光譜(或磷光光譜)λEm

固定激發(fā)光波長(zhǎng)(選最大激發(fā)波長(zhǎng)),化合物發(fā)射熒光(或磷光強(qiáng)度)與發(fā)射光波長(zhǎng)關(guān)系曲線(圖中曲線II或III)。因?yàn)榇嬖诟鞣N形式無(wú)輻射躍遷，損失了部分能量，故最大發(fā)射波長(zhǎng)都向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，尤以磷光波長(zhǎng)移動(dòng)最多，且它強(qiáng)度也相對(duì)較弱。33/54注意：因?yàn)榉肿游樟瞬灰粯幽芰抗庾幽軌蛴苫鶓B(tài)激發(fā)到幾個(gè)不一樣電子激發(fā)態(tài)，而含有幾個(gè)吸收帶。因?yàn)檩^高激發(fā)態(tài)經(jīng)過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫回到第一電子激發(fā)態(tài)速率較高，遠(yuǎn)大于由高能激發(fā)態(tài)直接發(fā)射光子速率，故在熒光發(fā)射時(shí)，不論用哪一個(gè)波長(zhǎng)光輻射激發(fā)，電子都從第一電子激發(fā)態(tài)最低振動(dòng)能層返回到基態(tài)各個(gè)振動(dòng)能層，所以熒光發(fā)射光譜與激發(fā)波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。

34/54（三）磷光計(jì)與熒光儀一體化試樣室:試樣池放在液氮杜瓦瓶?jī)?nèi)固體表面磷光需特制試樣室磷光鏡:一個(gè)機(jī)械切光裝置.轉(zhuǎn)筒式和轉(zhuǎn)盤(pán)式時(shí)間分辨技術(shù),去熒光35/54

磷光儀中2種機(jī)械切光器光源散射光、快速衰減熒光磷光分離36/54五、熒光、磷光分析方法與應(yīng)用1.特點(diǎn)（1）靈敏度高比紫外-可見(jiàn)分光光度法高2～4個(gè)數(shù)量級(jí)；為何？檢測(cè)下限：0.1～0.1g/cm-3相對(duì)靈敏度：0.05mol/L奎寧硫酸氫鹽硫酸溶液。（2）選擇性強(qiáng)既可依據(jù)特征發(fā)射光譜，又可依據(jù)特征吸收光譜；（3）試樣量少

缺點(diǎn)：應(yīng)用范圍小。37/54（一）熒光分析法應(yīng)用(1)無(wú)機(jī)化合物分析

與有機(jī)試劑配合物后測(cè)量；可測(cè)量約60各種元素。鈹、鋁、硼、鎵、硒、鎂、稀土常采取熒光分析法；氟、硫、鐵、銀、鈷、鎳采取熒光熄滅法測(cè)定；銅、鈹、鐵、鈷、鋨及過(guò)氧化氫采取催化熒光法測(cè)定；鉻、鈮、鈾、碲采取低溫?zé)晒夥y(cè)定；鈰、銪、銻、釩、鈾采取固體熒光法測(cè)定(2)有機(jī)化合物分析脂肪族分子結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，本身會(huì)產(chǎn)生熒光極少，只有與其它有機(jī)試劑作用后可產(chǎn)生熒光。芳香族化合物含有不飽和共軛體系，多能發(fā)生熒光。另外如胺類、甾族化合物、蛋白質(zhì)、酶與輔酶、維生素等均可用熒光法進(jìn)行分析。38/54（三）、磷光分析法應(yīng)用

在分析對(duì)象上，與熒光法互補(bǔ)1.稠環(huán)芳烴分析

采取固體表面室溫磷光分析法快速靈敏測(cè)定稠環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物（致癌物質(zhì)）2.農(nóng)藥、生物堿、植物生長(zhǎng)激素分析

煙堿、降煙堿、新煙堿，2，4-D等分析檢測(cè)限0.01g/cm-3

3.藥品分析和臨床分析39/54一、概述化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子,光發(fā)射。用于痕量元素、環(huán)境檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)分析。

與熒光法互補(bǔ)?！?-2化學(xué)發(fā)光Chemiluminescence

特點(diǎn)：①靈敏度高：魯米諾體系測(cè)定Cr3+等檢測(cè)限10-9g/L

②線性范圍寬：5～6個(gè)數(shù)量級(jí)

③發(fā)射光強(qiáng)度測(cè)量無(wú)干擾：無(wú)背景光、散射光干擾④設(shè)備簡(jiǎn)單：無(wú)光源，無(wú)需單色器，測(cè)發(fā)光總量⑤快速缺點(diǎn)：可供發(fā)光用試劑少；發(fā)光反應(yīng)效率低（大大低于生物體中發(fā)光）；機(jī)理研究少。

40/54二、化學(xué)發(fā)光分析基本原理principle（一）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)條件：

能快速釋放出足夠能量?；瘜W(xué)反應(yīng)必須提供足夠激發(fā)能，激發(fā)能主要起源于反應(yīng)焓。

要有有利化學(xué)反應(yīng)歷程，使化學(xué)反應(yīng)能量最少能被一個(gè)物質(zhì)所接收并生成激發(fā)態(tài)。

激發(fā)態(tài)能釋放光子或能夠轉(zhuǎn)移它能量給另一個(gè)分子，而使該分子激發(fā)，然后以輻射光子形式回到基態(tài)。

41/54（二）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)

基于化學(xué)反應(yīng)所提供足夠能量，使其中一個(gè)反應(yīng)產(chǎn)物分子電子被激發(fā)，形成激發(fā)態(tài)分子，當(dāng)它們從激發(fā)態(tài)躍回基態(tài)時(shí)，發(fā)出一定波長(zhǎng)光。A+B=C+D*D*→D+h

（1）能夠發(fā)光化合物大多為有機(jī)化合物，芳香族化合物；（2）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)多為氧化還原反應(yīng)，激發(fā)能與反應(yīng)能相當(dāng)

E=170～300kJ/mol；位于可見(jiàn)光區(qū)；（3）發(fā)光連續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行；化學(xué)發(fā)光反應(yīng)存在于生物體(螢火蟲(chóng)、海洋發(fā)光生物)中，稱生物發(fā)光(bioluminescence)。42/54（三）化學(xué)發(fā)光效率化學(xué)效率：發(fā)光效率：時(shí)刻t化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度(單位時(shí)間發(fā)射光量子數(shù))：dc/dt分析物參加反應(yīng)速率；43/54（四）化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度與化學(xué)發(fā)光分析依據(jù)在化學(xué)發(fā)光分析中，被分析物濃度相對(duì)于發(fā)光試劑小得多，對(duì)于一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)：

dc/dt=Kc；K為反應(yīng)速率常數(shù)。定量依據(jù)：（1）在一定條件下，峰值光強(qiáng)度與被測(cè)物濃度成線性；（2）在一定條件下，曲線下面積為發(fā)光總強(qiáng)度(S)，其與被測(cè)物濃度成線性：44/54三、化學(xué)發(fā)光反應(yīng)類型（一）氣相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)1.臭氧化學(xué)發(fā)光反應(yīng)沒(méi)食子酸+O3

→A*+O2羅丹明B+A*→羅丹明B*+B羅丹明B*→羅丹明B+h

2.氮氧化合物化學(xué)發(fā)光反應(yīng)

NO+O3→NO2*NO2*→NO2+h

發(fā)射光譜范圍：600～875nm，靈敏度1ng/cm-3；可間接測(cè)定NO2(還原為NO)和NH3(高溫氧化為NO2)測(cè)量汽車尾氣中NOx45/543.氧原子與SO2、NO、CO發(fā)光反應(yīng)O3

→O2

+O（1000C石英管中進(jìn)行）SO2+O+O→SO2*+O2

SO2

*→SO2*+h

最大發(fā)射波長(zhǎng)：200nm；靈敏度1ng/cm-34.火焰化學(xué)發(fā)光在富氫火焰中，也存在著很強(qiáng)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)；（1）一氧化氮NO+H→HNO*HNO*→HNO+h

發(fā)射光譜范圍：660～770nm；最大發(fā)射波長(zhǎng)：690nm；在富氫火焰中：

NO2+2H→NO+H2O可用此法測(cè)定空氣中NOx總量，還可與氣相色譜聯(lián)用，作為氮化合物檢測(cè)器。46/54（2）揮發(fā)性硫化物

揮發(fā)性硫化物SO2、H2S、CH3SH、CH3SCH3等在富氫火焰中燃燒，產(chǎn)生很強(qiáng)化學(xué)發(fā)光（藍(lán)色）：

SO2+2H2→S+2H2OS+S→2S2*S2*→S2+h

發(fā)射光譜范圍：350～460nm；最大發(fā)射波長(zhǎng)：394nm；靈敏度：0.2ng/cm-3；發(fā)射光強(qiáng)度與硫化物濃度平方成正比。47/54（二）液相中化學(xué)發(fā)光反應(yīng)

機(jī)理研究較多，在分析中應(yīng)用最多；可測(cè)痕量H2O2、Cu、Mn、Co、V、Fe、Cr、Ce、Hg、Th等。應(yīng)用最多發(fā)光試劑：魯米諾（3-氨基苯二甲酰肼）；化學(xué)發(fā)光反應(yīng)效率：0.15～0.05；魯米諾在堿性溶液中與雙氧水反應(yīng)過(guò)程：48/54（1）該發(fā)光反應(yīng)速度慢，一些金屬離子可催化反應(yīng)；利用這一現(xiàn)象可間接測(cè)定這些金屬離子。可測(cè)痕量Cu2+、Mn2+、Co2+、V4+、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Ag+