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1、知识点大全YOUR LOGO原 创 文 档 请 勿 盗 版第十二章分子发光分析法分子荧光与磷光地产生过程荧光发射：多为由第一激发单重态地最低振动能级回到基态地各振动能级间-9-7地跃迁所产生地辐射 (S S0 跃迁) 。荧光地发射时间约为lO一 0 s 。磷光发射：电子由第一激发三重态地最低振动能级到基态各振动能级地跃迁 (T S0 跃迁) 产生磷光。三重激发态比单重激发态地能量还要低一些，故产生磷光地波长要比产生荧光地波长长。由于S0 一 T 地跃迁属于禁阻跃迁，电子直接进入三重激发态地概率很小，发生TS0 地跃迁也较难进行，另外，磷光地产生-4包括了多个过程： S0 激发振动弛豫内转移系间
2、跨越振动弛豫TS0， 所以磷光地发光速度与荧光相比很慢，约0一 00 s 。光照停止后，各种过程积仍在进行，且 T S0 地跃迁慢，故磷光发射还可持续一定时间。极上向非辐射能量传递过程，探振动弛豫：同一电子能级内以热能量交换形式由高振动能级至低相邻振动能索自级间地跃迁称为振动弛豫。发生振动弛豫地时间约为0-s 。己本身内转换：相同多重态电子能级中，等能级间地无辐射能级交换称为内转换。价值如通过振动弛豫与内转换，激发电子可由S 可转移到 S；T 转移到 T。发生内转，学换地时间约为 0-s 。业有成外转换：激发态分子与溶剂或其他分子之间产生相互碰撞而失去能量回到基态地非辐射跃迁称为外转换。外转换
3、可使荧光或磷光减弱或发生“猝灭”。系间跨越：指不同多重态，在有重叠地转动能级间地非辐射跃迁，如由S 到 T 地跃迁。系间跨越改变了电子自旋状态，属禁阻跃迁， 可通过自旋一轨道耦合进行。3 荧光光谱发射光谱： 固定激发波长，以发射波长为横坐标，发射光地强度为纵坐标地第 3 页，共 7 页谱图即为发射光谱图；激发光谱：固定发射波长，以激发波长为横坐标、激发光 强为纵坐标地谱图即为激发光谱；荧光光谱地基本特征： 荧光光谱显示地某些普遍特征为荧光物质地识别提供了基本原则。包括三个方面。即Stoke 位移、发射光谱地形状与激发波长无关与镜像规则。4 荧光猝灭包括动态猝灭与静态猝灭。 前者指猝灭剂与荧光物
4、质分子地激发态相互作用导致荧光熄灭地现象， 后者则指猝灭剂与荧光物质在基态时发生配位反应导致荧光消失地现象。5 同步荧光光谱荧光物质既具有发射光谱又具有激发光谱，如果采用同步扫描技术( 两个单积色器同步运行 ) ，记录所获得地发射谱图，称为同步荧光光谱。这种同步扫描又极向分为三种情况，即固定波长同步荧光扫描测定( ex 一em=定值) ；固定能量荧光上，扫描测定 (hc ex 一 hc em=定值) 以及可变波长荧光同步扫描测定( 即激发与探索发射单色器运行速率不同) 等。一般而言，同步荧光扫描技术可以简化光谱与降自己低干扰。本身价6时间分辨荧光光谱值学，时间分辨荧光光谱为一种测量技术，它为基
5、于不同发光体衰减速率寿命地不业有同，采用时间延迟装置，用发射单色器进行扫描，所获得地发射光谱。本技术可成以对光谱重叠但寿命存在差异地组分进行分辨与分别测定。7 荧光地量子产率与分子结构地关系并不为任何物质都具有可观察到地荧光发射， 能产生荧光地分子称为荧光分子。产生荧光地分子必须具备一定地条件， 即具有合适地结构与具有一定地荧光量子产率。荧光量子产率 ( ) 可以用来衡量荧光物质地荧光发射能力，即知识点大全8 内滤光作用与自吸现象内滤光作用为指溶液中含有能吸收荧光地组分，使荧光分子地荧光强度减弱地现象。如色胺酸中有重铬酸钾存在时，重铬酸钾正好吸收了色胺酸地激发与发射峰，测得地色胺酸荧光强度显著
6、降低。自吸收现象为指荧光分子地荧光发射光谱地短波长端与其吸收光谱地长波 长端重叠， 在溶液浓度较大时， 一些分子地荧光发射光谱峰被另一些分子吸收地现象。自吸收现象也使荧光分子地测定强度降低，浓度越大这种影响越严重。9 影响荧光强度地环境因素荧光分子所处地溶液环境对其荧光发射有直接地影响。如溶剂效应、 温度与溶液地 pH等。*积()溶剂效应。通常，增大溶剂地极性，一 跃迁地能量减小，使荧光光极上向谱向长波方向移动，即红移。，探()温度。通常，溶液中荧光物质地量子效率与荧光强度随温度降低而增大，索自并伴随光谱地蓝移。这一点在磷光分析中表现得最为突出，大多数情况下，磷光己本分析要求在极低地温度下进行
7、。身价值() 溶液地 pH。溶液地 pH对含有酸性或碱性基团地荧光物质有较大影响。，学业此外，还有氢键因素，重原子效应与表面活性剂等地影响。事实上，正有成为由于荧光分子对环境因素地敏感，才造就了荧光分析法在生命科学研究领域地重要地位。lO荧光定量依据与荧光测量方法发射地荧光或磷光强度F 与被测物质浓度地关系，可用下式表示： F= I0 bc但本式仅在 bc 三项积小于 005 时成立。当浓度较高，三项积大于 005时，荧光强度不再与浓度成正比。因此，荧光、磷光分析仅适用于微量与痕量分第 5 页，共 7 页析。荧光分析法可分为直接测定法与间接测定法两种。直接测定：对于自身具有荧光性质地物质，可以
8、直接进行测定。如药物分析中地某些喹啉类衍生物。一般而言，应用不如间接测定广泛。间接测定法包括荧光增强法与荧光猝灭法。荧光增强法： 利用不发荧光或者具有微弱荧光地物质与待测物分子发生反应，从而得到能够发射较强荧光地产物( 可以为新地分子，但主要为配合物或超分子缔合物， 例如溴乙啶 EB与 DNA地加合物就属于后者 ) 。形成配合物或者加合物地荧光分析法也叫做荧光标记法。荧光猝灭法：有些物质能使荧光体发生荧光猝灭，荧光强度降低值与猝积灭剂浓度具有线性关系， 可进行定量分析。 比较而言， 荧光猝灭法干扰因素较多，极上向应用不如荧光增强法广泛。，探低温磷光测量索自己由于三重激发态地寿命长， 激发态分子
9、与溶剂分子发生碰撞去激发地概本身率增大， 使磷光强度减弱甚至完全消失，为减少这些去激发过程地影响，通常需价值要在液氮温度 (77 K) 下进行，所使用地溶剂应具有低地磷光背景，并在77 K 下，学具有足够地黏度以便能形成透明地刚性玻璃体，减少磷光地碰撞猝灭。 最常用地业有溶剂为 EPA，为由乙醇、异戊烷与二乙醚按体积比：5：5 混合配置而成。成12 重原子效应外部重原子效应： 由含有重原子地溶剂所引起地磷光增强效应叫做外部重原子效应。内部重原子效应： 分子中引入重原子取代基所产生地作用称为内部重原子效应。13 室温磷光测量低温测量不可避免地带来操作上地不便与溶剂选择地限制，但也促进了室温磷光测
10、量方法地不断建立。目前采用地室温磷光测量方法主要有以下几种。(1) 固体基质法该方法为将磷光物质吸附在固体载体上直接进行测量。吸附固化后消除了溶剂分子与三重激发态磷光分子间地碰撞，增强了磷光强度。常用地固体基质有纤维载体( 滤纸与玻璃纤维 ) 、无机载体 ( 硅胶与氧化铝 ) 及有机载体( 乙酸钠、聚合物与纤维素膜) 等。(2) 溶剂胶束增稳法在溶液中加入表面活性剂，当其浓度达到胶束临界值时，便相互聚集形成胶束。 室温下磷光分子与胶束形成缔合物，改变了磷光基团地微环境与定向地约束力，使其刚性增强， 减小了内转换与碰撞能量损失等非辐射去激发过程发生地概率，明显增强了三重态地稳定性，从而实现溶液中
11、地室温磷光测定。胶束增稳、重原子效应与溶液除氧构成了该方法地基础。积极()敏化溶液法与溶剂胶束增稳法不同，敏化溶液法不加入表面活性向上剂，而为加入称为“能量受体”地组分，磷光不为由分析组分而为由能量受体发，探射，分析组分作为能量给予体将能量转移给能量受体，引发受体在室温发射磷光。索自己4 化学发光基本原理本身价化学发光为指在化学反应过程中由反应能激发物质所产生地发光现象及值，生物体系中地化学发光现象。利用这种发光现象建立起来了化学发光分析法。化学业学发光分析装置简单，试样本身即为发射光源，不需要额外光源与单色器，为在有成无背景辐射影响下地检测，故灵敏度极高，在痕量元素分析、 环境监测及生物医药
12、分析等方面有着重要应用。在化学反应过程中，某些化合物能够接受能量而被激发，从激发态返回 基态时， 发射出一定波长地可见光。化学发光反应地机理比较复杂，可以用以下过程来表示：知识点大全6气相化学发光反应积极向气相化学发光涉及臭氧地反应较多，它可与40 多种有机化合物产生发上，光反应。气相化学发光多应用于监测大气中地O 、CO、氮氧化物及硫化物等。如探索臭氧与罗丹明B 地发光反应最为灵敏，可用于大气中地微量O 地测定。乙烯与自己O 地发光反应对O 特效，也可用于测定O。本身价7液相中地化学发光反应值，学液相中地化学发光反应在分析中应用最多，可测定HO 及痕量地过渡金业有属离子等。一般过程为用氧化剂
13、氧化发光试剂，使其生成激发态产物， 返回基态成时给出光辐射。常用地氧化剂有HO、次氯酸盐或铁氰酸盐等。应用最多地发光试剂有鲁米诺 ( 一氨基苯二甲酰肼 ) 、光泽精 (N，N 一二甲基二吖啶硝酸盐 ) 与洛粉碱( ，4，5 一三苯基咪唑 ) 等。化学发光反应效率为0 5005。鲁米诺在碱性溶液中与双氧水反应地发光过程为第 8 页，共 7 页8生物发光反应生物发光为涉及生物或酶反应地一类化学发光。生物体内地发光即为如此，具有非常高地发光效率(50 ) 。许多生化反应通常都涉及到HO地生成或有H O 参与反应，可利用鲁米诺发光体系来测定许多生化试剂或组分。例如积极向上， 探索自己本身价值，学业有成